Revista de Osteoporosis y Metabolismo Mineral

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Volume 10 · Number 3 · November 2018 (only in Spanish)


PRESENTACIÓN
COMITÉS
COMUNICACIONES ORALES
COMUNICACIONES PÓSTER
ÍNDICE DE AUTORES

Methodology to improve the efficiency in the migration and detection of mesenchymal stem cells in murine models

Osteoporosis is a generalised disease of the skeletal system characterised by an imbalance between the bone formation and resorption that leads to bone mass loss and to the deterioration of the microarchitecture of the bone tissue, compromising bone resistance and therefore resulting in a higher bone fragility and an increased susceptibility to fractures [1].
Two stem cells coexist in the bone cavity (bone marrow): the hematopoietic stem cell, which generates all the blood and immune system cells, and the mesenchymal stem cell, responsible for the formation of the skeleton. Osteoblasts or bone-forming cells originate from the differentiation of mesenchymal stem cells. These pluripotent cells can create a wide variety of cell types such as osteoblasts, adipocytes, or chondrocytes [2-4]. This characteristic makes them highly interesting candidates for regenerative medicine given their ability to migrate to injured areas to promote the de novo generation of bone [5].

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Metodología para mejorar la eficiencia en la migración y detección de células madre mesenquimales humanas en modelos murinos

La osteoporosis es una enfermedad generalizada del sistema esquelético caracterizada por un desequilibrio entre la formación y la resorción óseas que conlleva a una pérdida de masa ósea y a un deterioro de la microarquitectura del tejido óseo, que compromete la resistencia ósea y que condiciona como consecuencia una mayor fragilidad ósea y una mayor susceptibilidad a las fracturas [1].
En la cavidad de los huesos (médula ósea) coexisten dos células troncales: la célula madre hematopoyética, la cual da lugar a todas las células que forman la sangre y el sistema inmune, y la célula madre mesenquimal, responsable de la formación del esqueleto. Los osteoblastos o células formadoras de hueso tienen su origen por la diferenciación de las células madre mesenquimales. Estas células pluripotentes poseen la capacidad de originar una amplia variedad de tipos celulares como los osteoblastos, adipocitos o condrocitos [2-4]. Esta característica las convierte en candidatos de gran interés para la medicina regenerativa por su capacidad de poder migrar a las zonas de lesión teniendo la capacidad de generar hueso de novo [5].

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Método sensible para monitorizar la migración de las células madre mesenquimales de la médula ósea en modelos murinos

La osteoporosis es la enfermedad ósea más frecuente, caracterizada por una baja masa ósea y alteración de la microestructura. Esto se debe a un desequilibrio entre la formación y la resorción óseas que causa pérdida de conexiones entre las distintas trabéculas óseas y un mayor adelgazamiento y porosidad del hueso cortical. En consecuencia, se produce mayor fragilidad del hueso y un incremento del riesgo de padecer fracturas (Fx) [1,2].
Los osteoblastos, las células especializadas en formar hueso, se originan por la diferenciación de células madre mesenquimales (MSCs) [3]. Estas células son multipotentes y pueden diferenciarse a una amplia variedad de tipos celulares del mesodermo, como los osteoblastos, adipocitos o condrocitos. Las MSCs son candidatos de gran interés para la medicina regenerativa, porque migran a lesiones esqueléticas donde tienen la capacidad de formar nuevo hueso [4]. La importancia de las MSCs en el campo de la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa se ve reflejada en los numerosos estudios existentes en este campo [5,6]. Además, en estos momentos hay más de 250 ensayos clínicos con MSCs, como se puede ver reflejado en la base de datos de ensayos clínicos (clinicaltrials.gov).

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A sensitive method for monitoring the migration of mesenchymal stem cells from bone marrow in murine models

Osteoporosis is the most frequent bone disease, characterized by low bone mass and alteration of the microstructure. This is due to an imbalance between bone formation and bone resorption that causes loss of connections among the different bone trabeculae, a greater thinning and cortical bone porosity. Consequently, there is greater bone fragility and an increased risk of fractures (Fx) [1,2].
Osteoblasts, cells specialized in bone formation, originate from the differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) [3]. These cells are multipotent and can differentiate into a wide variety of mesoderm cell types, such as osteoblasts, adipocytes, or chondrocytes. MSCs are highly interesting candidates for regenerative medicine, because they migrate to skeletal lesions where they have the capacity to form new bone [4]. The many relevant published studies show the importance of MSCs in tissue engineering and regenerative medicine [5,6]. In addition, there are currently more than 250 clinical trials with MSCs, as reflected in the clinical trial database (clinicaltrials.gov).

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Can 3D measurements obtained by lumbar DXA predict fractures in the dorsal vertebrae?

Every year 8.9 million osteoporosis-related fractures occur worldwide, representing one fracture every 3 seconds [1], with vertebral being the most common osteoporotic fractures [2].
Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) is the standard test for diagnosing osteoporosis and evaluating fracture risk [3,4], as it is a low-radiation, inexpensive technique. The DXA provides two-dimensional (2D) images that measure the bone mineral density of the area (aBMD) projected along the anteroposterior (AP) direction. Various studies show that a low aBMD value, measured in AP DXA explorations, is among the highest fracture risks [3-5]. The decrease of the aBMD standard deviation leads to an increase from 1.5 up to 3.0 times the risk of fracture, depending on its location and its measurement’s location [5]. Nevertheless, a low BMD value is not enough to explain every fracture. Recent studies suggest that the risk of fracture is high when the BMD value is low, but this does not mean that fracture risk is negligible when the BMD value is normal [3-8].
Most osteoporosis-related vertebral fractures are located in the vertebral body [9]. In AP DXA images of the spinal column, the vertebral body overlaps the posterior vertebral elements, so the BMD in the vertebral body cannot be estimated separately. On the other hand, the risk of fracture depends on the architecture of the trabecular bone and the thickness of the cortical bone [10]. However, the trabecular and cortical bone compartments are difficult to assess separately on AP DXA scans.

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¿Pueden las mediciones 3D derivadas de la DXA lumbar predecir fracturas en las vértebras dorsales?

Cada año se producen 8,9 millones de fracturas relacionadas con la osteoporosis en todo el mundo, lo que supone una fractura cada 3 segundos [1], siendo las fracturas vertebrales las fracturas osteoporóticas más comunes [2].
La absorciometría de rayos X de energía dual (DXA, por sus siglas en inglés) es el examen estándar para el diagnóstico de la osteoporosis y la evaluación del riesgo de fractura [3,4], gracias a ser una técnica de baja radiación y bajo coste. La DXA proporciona imágenes bidimensionales (2D) en las que se mide la densidad mineral ósea del área (DMOa) proyectada a lo largo de la dirección anteroposterior (AP). Diversos estudios demuestran que un valor bajo de DMOa medido en las exploraciones de AP DXA se encuentra entre los mayores riesgos de fractura [3-5]. Una disminución de una desviación estándar en la DMOa conduce a un aumento de entre 1,5 a 3,0 veces el riesgo de fractura, dependiendo del lugar de la fractura y del respectivo lugar de medición [5]. Sin embargo, un valor bajo de DMOa no es suficiente para explicar todas las fracturas. Estudios recientes sugieren que el riesgo de fractura es alto cuando existe un valor bajo de DMOa, pero esto no significa que el riesgo de fractura sea despreciable cuando el valor de DMOa es normal [3-8].

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