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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.17.2018.tde-23042018-120322
Document
Author
Full name
Liseth Yamile Wilches Buitrago
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2017
Supervisor
Committee
Alves, Sandra Yasuyo Fukada (President)
Beloti, Márcio Mateus
Cunha, Thiago Mattar
Souza, Pedro Paulo Chaves de
Title in Portuguese
Papel da frutose 1,6-bisfosfato na osteoclastogênese e reabsorção óssea in vitro
Keywords in Portuguese
Catepsina K
Frutose 1,6-bifosfato
Osteoclastos
Abstract in Portuguese
O remodelamento ósseo é um processo metabólico, dentro do qual os osteoblastos e os osteoclastos, participam ativamente. Portanto, qualquer alteração neste equilíbrio, pode provocar uma modificação na densidade mineral do osso, situação observada em certas doenças osteolíticas como osteoporose, artrite reumatóide e periodontite. Nos últimos anos, há um crescente interesse em avaliar o papel da glicólise na proliferação, sobrevivência e diferenciação dos diferentes tipos celulares. Em particular, tem sido evidenciado o efeito regulador da frutose 1,6-bisfosfato (FBP), um intermediário da via glicolítica de alta energia. Considerando que ainda não existem dados na literatura que correlacionem a FBP com o funcionamento dos osteoclastos, este trabalho tem por finalidade avaliar seu papel na osteoclastogênese e reabsorção óssea in vitro. Para isso, pré-osteoclastos murinos derivados da medula óssea foram diferenciados em osteoclastos na presença de M-CSF, RANKL e duas concentrações da FBP (100 e 300 ?M). Os resultados obtidos amostram que a FBP inibe a diferenciação osteoclástica em uma relação dose-dependente, sem afetar a viabilidade celular. Observa-se também, que o tratamento com FBP diminui a expressão de genes marcadores como, Nfatc1, Trap e Catepsina K (p < 0.01) e das proteínas NFATc1 e catepsina K. Como também, promove uma redução na atividade reabsortiva dos osteoclastos depois de 96 h de cultura. O efeito inibidor da FBP não depende da atividade da piruvato quinase M2 (PKM2). Em conjunto, estes dados sugerem que a FBP é um metabolito regulador importante da osteoclastogênese, demonstrando ser um agente potencial para o tratamento de doenças osteolíticas.
Title in English
Role of the fructose 1,6-bisfosfato on osteoclastogenesis and bone resorption in vitro
Keywords in English
Cathepsin K
Fructose 1,6-bisphosphate
Osteoclasts
Abstract in English
Bone remodeling is a coordinated metabolic process, where the osteoblasts and osteoclasts participate actively. Therefore, any alteration in this balance may cause a change in the bone mineral density, a condition observed in certain bone loss-associated diseases such as osteoporosis, rheumatoid arthritis and periodontitis. Recently, there has been a growing interest in assessing the role of the glycolysis on the proliferation, survival, and differentiation of the different cell types. In particular, it has been demonstrated the protective effect of the Fructose 1,6-bisphosphate (FBP), a high-energy glycolytic intermediate. Considering that there is no evidence in the literature that associate FBP with the function of osteoclasts, this work aims to evaluate its role in osteoclastogenesis and bone resorption in vitro. To this end, murine bone marrow derived pre-osteoclasts were differentiated into osteoclasts in the presence of M-CSF, RANKL and two concentrations of FBP (100 and 300 ?M). The results showed that FBP inhibits the differentiation of osteoclasts in a dose dependent manner, without affecting the cell viability. It was also observed that the treatment with the FBP decreases the expression of marker genes such as Nfatc1, Trap and Cathepsin K (p < 0.01) and the NFATc1 and cathepsin K protein levels. As well, the treatment with FBP resulted in markedly fewer osteoclast activity after 96 h of culture. FBP osteoclast inhibitory effect does not involve Pyruvate Kinase M2 (PKM2) activity. Together, these data denote the important regulatory role of the FBP on osteoclastogenesis, proving to be a potential agent for the treatment of bone loss-associated diseases.
 
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Publishing Date
2018-07-12
 
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