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Factor de crecimiento óseo

Agosto 16, 2021

Un factor de crecimiento óseo es un factor de crecimiento que estimula el crecimiento del tejido óseo.[1]​ [2]​ En ciertos estudios, se observó que la adición de factores de crecimiento óseo mejoraba los tratamientos de la osteoporosis, así como la curación del tendón al hueso.

Los factores de crecimiento óseos conocidos incluyen factor de crecimiento similar a la insulina-1 (IGF-1), factor de crecimiento similar a la insulina-2 (IGF-2), factor de crecimiento transformante beta (TGF-β), factores de crecimiento de fibroblastos (FGF), plaquetas factor de crecimiento derivado (PDGF), péptido relacionado con la hormona paratiroidea (PTHrP), proteínas morfogenéticas óseas (BMP) y ciertos miembros del grupo de proteínas del factor de diferenciación del crecimiento (GDF).[1]​[2]​ [3]​

Las principales hormonas que influyen en el crecimiento y la morfología ósea incluyen la hormona del crecimiento (GH en inglés) (que actúa principalmente mediante la inducción de la producción de IGF-1), andrógenos como la testosterona y la dihidrotestosterona, y estrógenos como el estradiol.[3]​ [4]​
La sinergia entre GH/IGF-1 son responsables de aumentar el tamaño corporal general, el tamaño del hueso longitudinal y la estatura, especialmente durante la pubertad. Los estrógenos hacen que las caderas se ensanchen y se redondeen durante la pubertad en las mujeres, y los andrógenos hacen que los hombros se ensanchen en los hombres.[5]​ [6]​ [7]​ Los estrógenos median el cierre epifisario tanto en hombres como en mujeres. Otras hormonas implicadas en el control del crecimiento óseo incluyen la hormona tiroidea, la hormona paratiroidea,[8]​ calcitonina,[9]​ glucocorticoides como el cortisol y la vitamina D (calcitriol).

Los factores de crecimiento de fibroblastos (FGF) son péptidos que existen en dos formas diferentes, una ácida y otra básica, que tienen entre ellas un 55% de homología. Estos factores no son proteínas secretadas al medio ambiente, ya que carecen de un péptido señal, lo que significa que solo se liberan al extracelular cuando se reorganiza la membrana celular.[10]​ El factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) es un regulador fisiológico de la diferenciación de los osteoblastos y actúa como un componente central en el acoplamiento de la formación ósea y su reabsorción durante la remodelación ósea.[11]​

Los factores de crecimiento de fibroblastos (FGF) y el factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) se han estimulado con éxito mediante la terapia de ondas de choque extracorpóreas (ESWT).[12]​ Se demostró que los fibroblastos y osteoblastos humanos son capaces de producir factores de crecimiento óseo después de la estimulación. Este método fue investigado como una solución para la seudoartrosis en cirugía ortopédica.

Los factores de crecimiento derivados de plaquetas (PDGF) son polipéptidos que se encuentran en varios tejidos, incluido el hueso, donde originalmente se postuló que podría actuar como un regulador autólogo de la remodelación ósea. Esta proteína se ha aislado inicialmente en plaquetas humanas y está compuesta por dos cadenas polipeptídicas A y B diferentes. La combinación de estos polipéptidos forma las cadenas homodiméricas (AA) o (BB) o heterodiméricas (AB) de PDGF.[13]​

Las proteínas morfogénicas óseas (BMP) son proteínas que están hechas de polipéptidos ácidos. Las BMP promueven la regeneración del tejido óseo y el cartílago.[14]​ La proteína morfogénica ósea 2 (BMP-2) trabaja junto con los factores de crecimiento endotelial vascular (VEGF-165) en una cascada compleja de vías de señalización para inducir la regeneración del tejido óseo.[15]​ Los VEGF funcionan como factores angiogénicos, mientras que las BMP funcionan como factores osteogénicos. La combinación dual de estos factores puede inducir un sistema de vascularización en los huesos, que puede ayudar en la reparación y regeneración ósea.

Factor de crecimiento óseo sobre el posible tratamiento de la osteoporosis

La osteoporosis es una enfermedad ósea en la que la masa ósea es menor que el promedio y puede aumentar las fracturas. Algunas de las causas que llevan a la osteoporosis son la edad y la disminución de la cantidad de estrógeno, razón por la cual ocurre principalmente en mujeres mayores (sin embargo, también puede afectar a los hombres).[16]​

Durante un estudio reciente realizado en el Children's Medical Center Research Institute en UT Southwestern, el factor de crecimiento óseo osteolectina (Clec11a) también ha mostrado propiedades regenerativas. Se extrajeron los ovarios de los ratones para simular la osteoporosis de mujeres posmenopáusicas. Los resultados se basaron en inyecciones diarias de osteolectina para determinar los efectos. Esta investigación mostró un aumento en el volumen óseo de ratones con pérdida ósea después de la extirpación de los ovarios.[17]​

Para ayudar a las personas con osteoporosis se usan medicamentos junto con el tratamiento de las fracturas óseas. La Clec11a es una glicoproteína que expresa la médula ósea.[18]​

Tratamientos de tendones que utilizan factor de crecimiento óseo

Varios estudios han demostrado una correlación entre la administración de factores de crecimiento óseo y la mejora de la cicatrización tendón-hueso. El foco de estos estudios se centró principalmente en el ligamento cruzado anterior (LCA) ubicado en la rodilla, debido al alto volumen de incidencias de lesiones sufridas por los deportistas.[19]​ La Universidad de Dammam, Hospital King Fahd en Arabia Saudita pudo demostrar que la adición de factor de crecimiento óseo SHMSP vía polvo facilitó el proceso de curación del injerto de tendón en conejos. La comparación de este grupo de prueba SHMSP con el grupo de control ilustró un mayor nivel de formación y organización dentro de la rodilla.

El Hospital for Special Surgery de Nueva York llevó a cabo un estudio similar, en el que se implantó una esponja de colágeno que contenía proteína ósea en el ligamento cruzado anterior de conejos. En este caso, la proteína ósea aislada de fémures bovinos contenía varias proteínas morfogenéticas óseas, que forman parte de un importante sistema de señalización que ayuda en la estructura de los huesos.[20]​ Al igual que con la aplicación de SHMSP, se observó que la inclusión de proteína ósea en la esponja de colágeno mejoraba el proceso de curación, en comparación con los grupos de control con la esponja sola o sin esponja.

En un estudio separado también implementado por el Hospital for Special Surgery y la Universidad de California, el tratamiento del ligamento cruzado anterior utilizó la proteína morfogénica de hueso humano recombinante rhBMP-2 en dos fases.[21]​ En la fase uno, las dosis de nogina, una proteína reguladora, así como de rhBMP-2 se calibraron adecuadamente, y en la fase dos estas proteínas transportadas en una matriz sintética de fosfato cálcico (CPM) se inyectaron luego en la región ACL. Los resultados de este procedimiento también demostraron una mejora en la formación de fibras de colágeno entre el tendón y el hueso. Se observó que los tres tratamientos mejoraron la eficacia de la curación del tendón al hueso a través de los diferentes factores de crecimiento óseo: SHMSP, proteína ósea y rhBMP-2.

Referencias

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  •   Datos: Q25099446

Agosto 16, 2021
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Un factor de crecimiento oseo es un factor de crecimiento que estimula el crecimiento del tejido oseo 1 2 En ciertos estudios se observo que la adicion de factores de crecimiento oseo mejoraba los tratamientos de la osteoporosis asi como la curacion del tendon al hueso Los factores de crecimiento oseos conocidos incluyen factor de crecimiento similar a la insulina 1 IGF 1 factor de crecimiento similar a la insulina 2 IGF 2 factor de crecimiento transformante beta TGF b factores de crecimiento de fibroblastos FGF plaquetas factor de crecimiento derivado PDGF peptido relacionado con la hormona paratiroidea PTHrP proteinas morfogeneticas oseas BMP y ciertos miembros del grupo de proteinas del factor de diferenciacion del crecimiento GDF 1 2 3 Las principales hormonas que influyen en el crecimiento y la morfologia osea incluyen la hormona del crecimiento GH en ingles que actua principalmente mediante la induccion de la produccion de IGF 1 androgenos como la testosterona y la dihidrotestosterona y estrogenos como el estradiol 3 4 La sinergia entre GH IGF 1 son responsables de aumentar el tamano corporal general el tamano del hueso longitudinal y la estatura especialmente durante la pubertad Los estrogenos hacen que las caderas se ensanchen y se redondeen durante la pubertad en las mujeres y los androgenos hacen que los hombros se ensanchen en los hombres 5 6 7 Los estrogenos median el cierre epifisario tanto en hombres como en mujeres Otras hormonas implicadas en el control del crecimiento oseo incluyen la hormona tiroidea la hormona paratiroidea 8 calcitonina 9 glucocorticoides como el cortisol y la vitamina D calcitriol Los factores de crecimiento de fibroblastos FGF son peptidos que existen en dos formas diferentes una acida y otra basica que tienen entre ellas un 55 de homologia Estos factores no son proteinas secretadas al medio ambiente ya que carecen de un peptido senal lo que significa que solo se liberan al extracelular cuando se reorganiza la membrana celular 10 El factor de crecimiento transformante beta TGF b es un regulador fisiologico de la diferenciacion de los osteoblastos y actua como un componente central en el acoplamiento de la formacion osea y su reabsorcion durante la remodelacion osea 11 Los factores de crecimiento de fibroblastos FGF y el factor de crecimiento transformante beta TGF b se han estimulado con exito mediante la terapia de ondas de choque extracorporeas ESWT 12 Se demostro que los fibroblastos y osteoblastos humanos son capaces de producir factores de crecimiento oseo despues de la estimulacion Este metodo fue investigado como una solucion para la seudoartrosis en cirugia ortopedica Los factores de crecimiento derivados de plaquetas PDGF son polipeptidos que se encuentran en varios tejidos incluido el hueso donde originalmente se postulo que podria actuar como un regulador autologo de la remodelacion osea Esta proteina se ha aislado inicialmente en plaquetas humanas y esta compuesta por dos cadenas polipeptidicas A y B diferentes La combinacion de estos polipeptidos forma las cadenas homodimericas AA o BB o heterodimericas AB de PDGF 13 Osteopromotiva Neurotropina Factor de crecimiento hematopoyetico Factor de crecimiento de celulas TLas proteinas morfogenicas oseas BMP son proteinas que estan hechas de polipeptidos acidos Las BMP promueven la regeneracion del tejido oseo y el cartilago 14 La proteina morfogenica osea 2 BMP 2 trabaja junto con los factores de crecimiento endotelial vascular VEGF 165 en una cascada compleja de vias de senalizacion para inducir la regeneracion del tejido oseo 15 Los VEGF funcionan como factores angiogenicos mientras que las BMP funcionan como factores osteogenicos La combinacion dual de estos factores puede inducir un sistema de vascularizacion en los huesos que puede ayudar en la reparacion y regeneracion osea Factor de crecimiento oseo sobre el posible tratamiento de la osteoporosisLa osteoporosis es una enfermedad osea en la que la masa osea es menor que el promedio y puede aumentar las fracturas Algunas de las causas que llevan a la osteoporosis son la edad y la disminucion de la cantidad de estrogeno razon por la cual ocurre principalmente en mujeres mayores sin embargo tambien puede afectar a los hombres 16 Durante un estudio reciente realizado en el Children s Medical Center Research Institute en UT Southwestern el factor de crecimiento oseo osteolectina Clec11a tambien ha mostrado propiedades regenerativas Se extrajeron los ovarios de los ratones para simular la osteoporosis de mujeres posmenopausicas Los resultados se basaron en inyecciones diarias de osteolectina para determinar los efectos Esta investigacion mostro un aumento en el volumen oseo de ratones con perdida osea despues de la extirpacion de los ovarios 17 Para ayudar a las personas con osteoporosis se usan medicamentos junto con el tratamiento de las fracturas oseas La Clec11a es una glicoproteina que expresa la medula osea 18 Tratamientos de tendones que utilizan factor de crecimiento oseo EditarVarios estudios han demostrado una correlacion entre la administracion de factores de crecimiento oseo y la mejora de la cicatrizacion tendon hueso El foco de estos estudios se centro principalmente en el ligamento cruzado anterior LCA ubicado en la rodilla debido al alto volumen de incidencias de lesiones sufridas por los deportistas 19 La Universidad de Dammam Hospital King Fahd en Arabia Saudita pudo demostrar que la adicion de factor de crecimiento oseo SHMSP via polvo facilito el proceso de curacion del injerto de tendon en conejos La comparacion de este grupo de prueba SHMSP con el grupo de control ilustro un mayor nivel de formacion y organizacion dentro de la rodilla El Hospital for Special Surgery de Nueva York llevo a cabo un estudio similar en el que se implanto una esponja de colageno que contenia proteina osea en el ligamento cruzado anterior de conejos En este caso la proteina osea aislada de femures bovinos contenia varias proteinas morfogeneticas oseas que forman parte de un importante sistema de senalizacion que ayuda en la estructura de los huesos 20 Al igual que con la aplicacion de SHMSP se observo que la inclusion de proteina osea en la esponja de colageno mejoraba el proceso de curacion en comparacion con los grupos de control con la esponja sola o sin esponja En un estudio separado tambien implementado por el Hospital for Special Surgery y la Universidad de California el tratamiento del ligamento cruzado anterior utilizo la proteina morfogenica de hueso humano recombinante rhBMP 2 en dos fases 21 En la fase uno las dosis de nogina una proteina reguladora asi como de rhBMP 2 se calibraron adecuadamente y en la fase dos estas proteinas transportadas en una matriz sintetica de fosfato calcico CPM se inyectaron luego en la region ACL Los resultados de este procedimiento tambien demostraron una mejora en la formacion de fibras de colageno entre el tendon y el hueso Se observo que los tres tratamientos mejoraron la eficacia de la curacion del tendon al hueso a traves de los diferentes factores de crecimiento oseo SHMSP proteina osea y rhBMP 2 Referencias Editar a b Mohan S Baylink D J 1991 02 Bone growth factors Clinical Orthopaedics and Related Research 263 30 48 ISSN 0009 921X PMID 1993386 a b Baylink D J Finkelman R D Mohan S 1993 12 Growth factors to stimulate bone formation Journal of Bone and Mineral Research The Official Journal of the American Society for Bone and Mineral Research 8 Suppl 2 S565 572 ISSN 0884 0431 PMID 8122528 doi 10 1002 jbmr 5650081326 a b Shim Kye Shik 2015 03 Pubertal growth and epiphyseal fusion Annals of Pediatric Endocrinology amp Metabolism 20 1 8 12 ISSN 2287 1012 PMC 4397276 PMID 25883921 doi 10 6065 apem 2015 20 1 8 Murray Philip G Clayton Peter E 2013 05 Endocrine control of growth American Journal of Medical Genetics Part C Seminars in Medical Genetics 163C 2 76 85 ISSN 1552 4876 PMID 23613426 doi 10 1002 ajmg c 31357 Herceg Zdenko Ushijima 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