Complicanze varie/eventuali

L’RNA a doppio filamento induce la perdita ossea durante le malattie gengivali

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I ricercatori dell’Università di agricoltura e tecnologia di Tokyo hanno riferito di una nuova scoperta riguardante i meccanismi per la perdita ossea nelle malattie gengivali (parodontite). Hanno scoperto che le molecole di RNA a doppio filamento possono attivare la risposta del sistema immunitario che porta al deterioramento dell’osso.

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Hanno pubblicato il loro articolo nel numero di marzo del Journal of Biological Chemistry .

Le infezioni gengivali gravi danneggiano i tessuti molli della bocca come le gengive ed erodono gradualmente le ossa (alveolari) sottostanti che sostengono i nostri denti. Sia le tasche ossee attorno alla base dei denti che i legamenti che ancorano i denti all’osso mascellare sono suscettibili di rompersi a causa di un’infezione batterica. Questa erosione ossea parodontale, non controllata, può alla fine causare la perdita dei denti.

È noto da tempo che le concentrazioni di placca batterica incastonate nelle tasche dei denti sono la causa della malattia parodontale. I componenti principali delle membrane esterne dei batteri che causano malattie gengivali sono molecole chiamate lipopolisaccaridi. I lipopolisaccaridi supportano la cellula batterica e proteggono dall’attacco delle cellule immunitarie, ma sono stati anche implicati nel causare l’infiammazione delle gengive attivando i recettori toll-like (TLR4) sulle cellule immunitarie che poi riconoscono i batteri come agenti patogeni.

Tuttavia, fino ad ora non era chiaro se “altri agenti patogeni, incluso l’RNA a doppio filamento (dsRNA) derivato da batteri o cellule autologhe, contribuissero alla progressione della perdita ossea parodontale”, spiega l’autore dello studio e professore Masaki Inada, DDSc e Ph.D. presso il Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita. Ad esempio, le cellule immunitarie come i neutrofili accumulati nei tessuti infiammatori potrebbero rilasciare dsRNA in bocca. Il recente studio ha studiato il dsRNA come sospetto nella progressione dell’infiammazione ossea durante la malattia parodontale.

Nelle ossa sane, gli osteoblasti stromali sulla superficie esterna di un osso depositano nuovo materiale osseo, mentre gli osteoclasti originati da cellule ematopoietiche distruggono il vecchio osso per il riassorbimento dei minerali; l’equilibrio tra le loro attività sostiene la massa ossea. Una proteina chiamata RANKL svolge un ruolo nel mantenimento di tale equilibrio e, quindi, nel modo in cui l’osso viene rimodellato con successo. La molecola simile all’ormone PGE 2 (prostaglandina E 2 ), prodotta naturalmente dagli osteoblasti, sovraregola il RANKL durante l’infiammazione delle gengive. Alterazioni nella produzione di PGE 2 , e quindi RANKL, influenzerebbero la perdita e il guadagno ossei.

Utilizzando osteoblasti e cellule del midollo osseo di topi, oltre a una molecola sintetica analoga al dsRNA, gli autori dello studio hanno sperimentato l’esposizione delle cellule al dsRNA. Hanno osservato che il dsRNA ha chiaramente indotto la differenziazione di più osteoclasti, le cellule che distruggono l’osso. Il dsRNA ha indotto gli osteoblasti a produrre più PGE 2 simile a un ormone che a sua volta ha sovraregolato RANKL e stimolato la differenziazione degli osteoclasti. Quindi, gli osteoblasti, attraverso le interazioni con le molecole di dsRNA, hanno inviato segnali cellulari che hanno aumentato la produzione degli osteoclasti che erodono l’osso. Il dsRNA ha anche fatto sopravvivere più a lungo gli osteoclasti maturi.

Più osteoclasti che sopravvivono più a lungo portano a un maggiore assorbimento dell’osso quando le gengive sono infiammate da malattie batteriche. Lo studio ha rivelato un meccanismo precedentemente sconosciuto mediante il quale la malattia gengivale provoca la rottura delle ossa. Dice Inada, “Questi dati suggeriscono che la segnalazione di TLR3 negli osteoblasti stromali controlla la produzione di PGE 2 e induce la successiva differenziazione e sopravvivenza degli osteoclasti maturi”. Gli osteoclasti stromali portano al riassorbimento infiammatorio delle ossa che ancorano i denti. Sapere che l’infiammazione che porta al danno osseo nella parodontite può essere scatenata dal dsRNA introdotto tramite i batteri o dall’accumulo di cellule immunitarie nei tessuti è un balzo in avanti nella lotta agli effetti delle malattie gengivali.

Guardando al futuro, i ricercatori hanno in programma di esaminare ulteriormente come il dsRNA, segnalando ai recettori del sistema immunitario sugli osteoblasti stromali di produrre più PGE2, contribuisce alla progressione della parodontite nel tempo. La comprensione dei meccanismi sottostanti è la base per lo sviluppo di nuovi farmaci per prevenire la perdita ossea da malattie gengivali.

Altri autori dell’articolo includono Tsukasa Tominari, Miyuki Akita, Chiho Matsumoto, Michiko Hirata, Shosei Yoshinouchi, Yuki Tanaka, Kento Karouji, Yoshifumi Itoh, Takayuki Maruya, Chisato Miyaura e Yukihiro Numabe.

La Japan Society for the Promotion of Science e l’Institute of Global Innovation Research dell’Università di agricoltura e tecnologia di Tokyo hanno finanziato questa ricerca.

Il documento, “Endosomiale TLR3 signaling in stromal osteoblasts induce prostaglandin E 2 –mediated infiammatorio parodontal bone resorption”, è stato pubblicato sul Journal of Biological Chemistry nel marzo 2022, presso DOI: https://doi.org/10.1016/j. jbc.2022.101603

La segnalazione TLR3 attivata dall’analogo ds RNA [poly(I:C)] induce l’espressione di RANKL mediata da PGE2 che stimola la formazione di osteoclasti e prolunga direttamente la durata della vita degli osteoclasti maturi, che guidava il riassorbimento dell’osso alveolare nella malattia parodontale.
CREDITO: Masaki Inada, Università di Agraria e Tecnologia di Tokyo