Introduzione: la LIM mineralization protein (LMP) viene considerata una nuova proteina intracellulare coinvolta nel differenziamento degli osteoblasti. Nell’uomo, sono state identificate tre varianti di splicing che differiscono per la sequenza aminoacidica e per la diversa distribuzione tissutale. In particolare, l’isoforma LMP-1 è regolata dalla Bone Morphogenetic Protein (BMP)-6, molecola coinvolta nell’osteoinduzione, e sembra stimolare il processo di differenziamento nell’embriogenesi e la formazione ossea nell’adulto tramite la secrezione di fattori solubili della famiglia delle BMPs. Anche l’isoforma LMP-3 favorisce il processo di ossificazione inducendo la mineralizzazione ossea e l’espressione di geni specifici dell’osso. Scopo dello studio: valutare se condrociti umani esprimano il gene LMP e a quale isoforma appartenga. Inoltre, se la sua espressione genica venga modulata da uno stimolo infiammatorio quale IL-1beta. Materiali e metodi: sono state allestite colture primarie di condrociti da cartilagine della testa di femore proveniente da pazienti sottoposti ad intervento di artroprotesi. Le cellule al secondo passaggio sono state stimolate con IL-1beta umana ricombinante a diverse concentrazioni (5, 10, 20 ng/ml) in un terreno privo di siero; al termine delle 24 ore è stato estratto l’RNA totale e ne è stata valutata l’espressione tramite metodo semiquantitativo-comparativo RT/PCR, utilizzando come gene di riferimento rRNA 18S. Le sequenze sono state determinate mediante l’uso di un sequenziatore automatico ABI PRISM 310 Genetic Analyzer. Risultati: i condrociti esprimono basalmente il gene LMP e l’analisi della sequenza dimostra che l’isoforma espressa è la 1. Il trattamento con IL-1beta stimola l’espressione di LMP-1 in maniera dose-dipendente, con un picco del 60% alla concentrazione di 20 ng/ml rispetto a cellule non trattate. Conclusioni: questo studio dimostra per la prima volta l’espressione genica di LMP-1 in condrociti umani e una sua modulazione da parte di IL-1beta. Riteniamo che, visto il ruolo osteoinduttivo che sembra avere la proteina LMP-1, uno stimolo infiammatorio quale quello citochinico, possa contribuire, almeno in parte, al rimodellamento cartilagineo e al processo di neoapposizione ossea.

Espressione e modulazione della LIM mineralization protein in condrociti umani

POZZUOLI, ASSUNTA;GAVA, ALESSANDRA;MUSACCHIO, ESTELLA;BERIZZI, ANTONIO;STECCO, CARLA;ALDEGHERI, ROBERTO;PUNZI, LEONARDO
2007

Abstract

Introduzione: la LIM mineralization protein (LMP) viene considerata una nuova proteina intracellulare coinvolta nel differenziamento degli osteoblasti. Nell’uomo, sono state identificate tre varianti di splicing che differiscono per la sequenza aminoacidica e per la diversa distribuzione tissutale. In particolare, l’isoforma LMP-1 è regolata dalla Bone Morphogenetic Protein (BMP)-6, molecola coinvolta nell’osteoinduzione, e sembra stimolare il processo di differenziamento nell’embriogenesi e la formazione ossea nell’adulto tramite la secrezione di fattori solubili della famiglia delle BMPs. Anche l’isoforma LMP-3 favorisce il processo di ossificazione inducendo la mineralizzazione ossea e l’espressione di geni specifici dell’osso. Scopo dello studio: valutare se condrociti umani esprimano il gene LMP e a quale isoforma appartenga. Inoltre, se la sua espressione genica venga modulata da uno stimolo infiammatorio quale IL-1beta. Materiali e metodi: sono state allestite colture primarie di condrociti da cartilagine della testa di femore proveniente da pazienti sottoposti ad intervento di artroprotesi. Le cellule al secondo passaggio sono state stimolate con IL-1beta umana ricombinante a diverse concentrazioni (5, 10, 20 ng/ml) in un terreno privo di siero; al termine delle 24 ore è stato estratto l’RNA totale e ne è stata valutata l’espressione tramite metodo semiquantitativo-comparativo RT/PCR, utilizzando come gene di riferimento rRNA 18S. Le sequenze sono state determinate mediante l’uso di un sequenziatore automatico ABI PRISM 310 Genetic Analyzer. Risultati: i condrociti esprimono basalmente il gene LMP e l’analisi della sequenza dimostra che l’isoforma espressa è la 1. Il trattamento con IL-1beta stimola l’espressione di LMP-1 in maniera dose-dipendente, con un picco del 60% alla concentrazione di 20 ng/ml rispetto a cellule non trattate. Conclusioni: questo studio dimostra per la prima volta l’espressione genica di LMP-1 in condrociti umani e una sua modulazione da parte di IL-1beta. Riteniamo che, visto il ruolo osteoinduttivo che sembra avere la proteina LMP-1, uno stimolo infiammatorio quale quello citochinico, possa contribuire, almeno in parte, al rimodellamento cartilagineo e al processo di neoapposizione ossea.
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