LEPTINA Y HUESO · dism IGF 1 dism eje tiroideo ... Señal extracelular Lrp5 modula formación...

LEPTINA Y HUESO

Antecedentes

• Ratones ob-ob ( leptina -/-) tienen alta masa

osea, a pesar de hipogonadismo y

cortisolismo.cortisolismo.

• Cell 2000 = infusión ICV de leptina en

estos ratones disminuye la masa ósea =

acción “antiosteogénica”central.

• La señal antiosteogénica es humoral o

neuronal?

• Parabiosis de ratones ob/ob.

ob

LEPTINA ICV

• Si la acción antiosteogénica es via neuronal

= ¿ es via el Simpático?

• La leptina “central” NO puede disminuir

masa osea en ausencia de A y NA =

requiere de un SNS funcional.

• Para ello, ¿ hay receptores adrenérgicos en

obl?

• si doy agentes simpaticomimeticos a ratones

sin leptina (ob/ob), deberian disminuir la

masa osea.masa osea.

Figura 6 (ob/ob)

Figura 6 (wt)

• SNS a traves de receptores beta2 regula BF

independientemente de sus efectos en el

peso.peso.

• Si un agonista beta2 disminuye las masa

osea, un antagonista beta 2 deberia hacer lo

contrario.

Figura 7

ALTA MASA OSEA

ANIMALES CON KO DE:

• Leptina (ob/ob)

• Receptor beta 2 (adr b2 )• Receptor beta 2 (adr b2 )

Efecto en OVX

es IMPORTANTE un SNS integro para que la

perdida osea por OVX ocurra !!!!.

¿El SNS afecta a BR a través de osteoblastos?

A través de genes del reloj biológico

disminuyen número de osteoblastos

MUCHAS GRACIAS

• Restricción calórica

• leptina circulante hueso

• leptina CSF

+ X

+ -

Aum eje adrenal

dism reproducción

dism IGF 1

dism eje tiroideo

La dism de leptina central seria una última defensa del hueso.

• El núcleo arcuato es necesario para la

accion anorexigena de la leptina pero NO

para la acción antiosteogenica.para la acción antiosteogenica.

• El núcleo hipotalámico ventromedial es

necesario para la accion antiosteogenica.

• Ambas funciones van por vias distintas.

tambien =Acciones periféricas

• leptina circulante se asocia positivamente a

la masa ósea.

• leptina administrada periféricamente evita • leptina administrada periféricamente evita

que animales OVX pierdan hueso.

• Aumenta diferenciación osteoblástica.

• Disminuye diferenciación osteoclástica

• = Acción “osteogénica” periférica

Brazo corto crom 11

• REGULACION DE SINTESIS:

• Calcio

El calcio bajo induce binding del complejo estabilizador.

Este complejo compite con las prot que promueven el decaimiento.

• REGULACION D SINTESIS:

• Ca

• Fósforo = relación directa = AUM mRNA PTH

El calcio bajo induce binding del complejo estabilizador.

Este complejo compite con las prot que promueven el decaimiento.

El PO4 bajo aumenta el binding con las prot que promueven el decaimiento

• REGULACION D SINTESIS:

• Ca

• Fósforo = relación directa = AUM mRNA PTH

• 1,25 (transcripcional = dism mRNA PTH)

• muy bajas y muy altas cc de Mg = disminuyen PTH

• Dism de 5% de Mg ultrafiltrable no varia PTH

• Dism de 5% de Caion aumenta 400 veces PTH• Dism de 5% de Caion aumenta 400 veces PTH

• altas cc de Li = aumentan PTH

• METABOLISMO:

• hepatico = macrófagos, Kupffer y hepatocitos. (70%)

• Renal = principalmente fragmentos C terminal (30%)

Acc.paracrinas

Receptores “no clásicos”

• Para C-terminal (menor afinidad por 1-84)

• Para molec media

Funciones PTH

• hiperfosfaturica

• hipocalciurica

• aumenta 1,25D

• osteoclastogénica• osteoclastogénica

• Efectos anabólicos de PTH:

• a) promoción de diferenciación oblastica.

• b) inhibición de apoptosis oblastica.

• La administración intermitente causa una relación

RANKL/OPG menor que la administración contínua

• Inhibición de sintesis de sclerostina

Mutaciones CaSR

• Inactivantes:

• hipercalcemia hipocalciurica familiar

• HP severo neonatal• HP severo neonatal

• Activantes:

• hipocalcemia autosomica dominante

Tabla 1. Valores bioquímicos de la paciente. Es de destacar la persistencia de lahipercalcemia concomitante con valores normales de parathormona (PTH) yrelativamente bajos de calcio en orina de 24 horas *.

Fecha(mes/año)

Calcio total(mg%)

Calcio iónico(mg%)

Fósforo(mg%)

PTH(pg/ml)

Calcio urinario(mg/24 hs)

03/2001 11.4 - 2.0 44 (intacta) -07/2001 11.9 - 1.8 69 (m. media) 14007/2001 11.9 - 1.8 69 (m. media) 14009/2001 12.4 6.56 2.6 50.4 (intacta) 13212//2002 12.0 6.50 2.8 70

* Valores de referencia; calcio total (8.8-10.5 mg%); calcio iónico (4.5-5.2 mg%);fósforo (3.0 - 4.5 mg%); PTH intacta (10-65 pg/ml); PTH molécula media (20-120pg/ml); calcio urinario (hasta 200 mg/24 hs)

Agentes que interactúan con el

CaSR

• Compuestos calciomiméticos

- Aumentan la actividad de CaSR

- Disminuyen la secreción de PTH - Disminuyen la secreción de PTH

• Compuestos calciolíticos

- Disminuyen la actividad del CaSR

- Promueven la secreción de PTH

-

Agentes calciomimeticos en

HPT2

• Son activadores alostéricos del CaSR

• Tienen un rápido comienzo de acción

despues de su administración oraldespues de su administración oral

• Los niveles plasmáticos de PTH comienzan

a disminuir dentro de los 30-60 minutos

• El nivel de activación del CaSR y la

reducción de PTH son en gran parte dosis

dependiente

“inactivantes”

Desarrollo de lesiones hiperparatiroideas

• GENES (ONCOGENES) QUE SE ACTIVAN

• CYCLIN D1 : sobre-expresión en 18% de adenomas.

Regula entrada desde G1 a S por fosf de Rb

• GENES SUPRESORES QUE SE INACTIVAN

• Menin

• Riñon

• Osteoblasto

• páncreas

• SNC y SNP

• Piel (crecimiento del pelo)• Piel (crecimiento del pelo)

• T mamario (desarrollo, funcionamiento,

lactancia)

• Musculo liso

• T vascular

• dientes

FUNCION

• AUTOCRINA Y PARACRINA.

• Acciones PTH clasicas.

• Vasodilator m. liso• Vasodilator m. liso

• Diferenciante en desarrollo embrionario.

• Condrocitos: regula su diferenciación. El

KO de PTH rp produce alta velocidad de

diferenciación : condrodisplasias.

Péptido relacionado a PTH (PTHrp)

• HPP• alta PTH

• alta resorción

• HMM• baja PTH

• alta resorción • alta resorción

• alta formación

• alta reabs. Calcio

• alta 1.25D

• alto Calcio

• bajo fósforo

• alta resorción

• baja formación (?)

• alta reabs. Calcio

• baja 1.25D (?)

• alto calcio

• bajo fósforo

¿SEROTONINA Y HUESO?

I D I M

13 2

Wnt signaling

FORMACION OSEA

I D I M

13 2

Lrp5 -/- :Osteoporosis pseudoglioma

Sobreexpresión de Lrp5: Fenotipo alta masa osea

Wnt signaling

FORMACION OSEA

2008

¿cambia el paradigma?

• Lrp5 -/-: la baja masa ósea se debe a disminución de proliferación OBL

LRP5 -/-

I D I M

LRP5 -/-

LRP5 -/-

LRP5 -/-No disminuye formación ósea.

Señal extracelular

Lrp5 modula formación ósea indirectamente

Sólo obl LRP5 -/-

• En animal Lrp5 -/-:

• El gen que sintetiza Tph1 es el gen mas expresado en duodeno

Cell 2008

L-Trp Tph1 L-5 Trp 5HT

• En animal Lrp5 -/-:• Elevados niveles de serotonina

Cell 2008

Luego de varios experimentos

“al menos en vertebras de raton, las diferencias en BMD se deben a disitintos niveles de serotonina”

Tph1 +/- in gut cells = = =

I D I M??3 2



Wnt signaling

FORMACION OSEA

• Los estudios de Karsenty exhiben disminucion de expresion de genes relacionados a proliferación osteoblastica y no a diferenciación, que es alli donde Wnt podria ser importante.

• Los knock out se hicieron en obl maduro. La via Wnt puede expresarse en pre obl y cel mesenq.

Beta catenina

• Hay una respuesta anabólica por carga comprobada en obl y ésta se bloquea completamente en LRP5-/-

• Si fuera indirecto, la carga que impacta deberia “viajar” hasta el intestino, alterar los niveles de 5HT y “volver” al lugar donde la carga ocurrió.

Feb 2010

LP 533401 = inhibe Tph1

Efecto de LP en prevención de efectos de OVX

NO AFECTA PROLIFERACION OSTEOCLASTICA

Efecto de LP en tratamiento post 2 w de OVX

Efecto de LP en tratamiento post 6 w de OVX

COMPARACION CON PTH POST 3 W DE OVX

I D I M

13 2



¿hay un correlato clínico?

Wnt signaling

LRP5 -/-

Cell 2008

Feb 2010

Tiene un efecto contrario:beneficia al hueso.

Cell 2009

Cell 2009

Preguntas pendientes• ¿Cómo LRP5 regula sintesis de 5HT?• ¿Cuál es el balance entre el efecto neg de

5HT circulante y el efecto + de 5HT cerebral?

• ¿hay un umbral de 5HT sérica?• ¿hay un umbral de 5HT sérica?• ¿Cuánto de estos trabajos en ratón o rata

se extrapolan al humano?• ¿Qué pasa con 5HT en osteoclastos?• ¿efectos de inhibidores de recaptación?

?

2009

• Buscaron genes específicos del OSTEBLASTO (pocos):

• Gen ESP codifica una proteína OST-PTP.

ESP -/-ESP -/-OBL

ESP -/-

Caracterísiticas del ESP - /-

• 1) aumento de secreción de insulina• 2) aumento proliferación célula beta• 3) aumento de sensibilidad a insulina

(TTOG, genes target de insulina en M-H-G, clamp hiperinsul euglicémico, etc)clamp hiperinsul euglicémico, etc)

• 4) Permanecen “magros” hasta edad avanzada (por alto gasto energético)

• 5) Aumento de adiponectina circulante

• TODO lo opuesto en OBL con sobre-expresión de ESP (son diabéticos con dieta nomal)

Por lo tanto, el osteoblasto puede ser una celula que secreta una o mas moléculas que regulan el metab energético.

Pero OST-PTP es proteína transmembrana. ¿ afecta a otra?

CO-CULTIVOS

• OBL + ISLOTE L: INSULINA

• FIBROBLASTO + ISLOTE: INSULINA

• CEL BETA + m cult OBL INSULINA • CEL BETA + m cult OBL INSULINA

• OBL ESP -/- + ISLOTE L : INSULINA

• 1) EL OBL SECRETA “ALGO”

• 2) ESE “ALGO” ES REGULADO POR OST-PTP

OSTEOCALCINA

Caracterisiticas del BGP - /-

• 1) Alta glucosa en sangre• 2) Insulina disminuida• 3) Sensibilidad a insulina disminuida• 4) Celulas beta disminuida• 5) Trigliceridos aumentados• 6) Expresion de adiponectina disminuida

“ESPEJO” DE ESP -/- = MODELO DE HIPERACTIVIDAD DE BGP

•

CULTIVOS

• ISLOTE L + BGP INSULINA

• OBL BGP -/- + ISLOTE L: INSULINA

• ADIPOCITO + BGP ADIPONEC• ADIPOCITO + BGP ADIPONEC

• OBL BGP -/- + ADIPOCITO ADIPONEC

• OBL sobr BGP + ISLOTE L : INSULINA

I D I M

LA BGP ACTIVA ES LA SUB-CARBOXILADA. OST-PTP FAVORECE CARBOXILACION Y DISMINUYE ACTIVIDAD DE BGP

BGP PREVIENE OBESIDAD Y DIABETES INDUCIDA POR DIETA

EFECTOPROTECTOR PROTECTOR DE OCNPOR AUMENTODE CONSUMOENERGETICO

BGP PREVIENE OBESIDAD Y DIABETES INDUCIDA POR GOLD THIOGLUCOSE(MODELO DE HIPERFAGIA)

Dificultades en la interpretación

clínica del dosaje de PTH por las

metodologías actualesmetodologías actuales

Septiembre 2012

Problemas en dosaje PTH

• Distintos anticuerpos

• Distintos fragmentos moleculares

• Distintas cantidades de esos fragmentos.

• Distintas formas moleculares (NH2-PTH)• Distintas formas moleculares (NH2-PTH)

• Tipo de muestra

• Estabilidad de PTH

• Variabilidad biológica

• Dificultad en rango de referencia

Este anticuerpo varia y confiere distinta especifidad

Aumenta a medida que disminuye el GFR

7

Aumenta a medida que disminuye el GFR

Es producido por la glandula

Efectos opuestos a 1-84

“WHOLE” PTH

relacion “whole” PTH/ “intact” PTH: < 1

J. Clin. Endocrinol. Metab. 2010 95:3745-3749

“amino” PTH

Overproduction and Secretion of a Novel Amino-Termi nalForm of Parathyroid Hormone from a Severe Type ofParathyroid Hyperplasia in Uremia*Clin J Am Soc Nephrol 1: 525–531, 2006

An N-Terminal Molecular Form of ParathyroidHormone (PTH) Distinct from hPTH(1–84) IsOverproduced in Parathyroid CarcinomaClinical Chemistry 53:8 1470–1476 (2007)

“amino” PTH

•8% en normales y 22-25% en HPP e IRC

“amino” PTH

2ª 3ª

•8% en normales y 22-25% en HPP e IRC

1-84

7-8419-84

24-8424-84

29-84

Clinical Chemistry 51: 69–176 (2005)

“Cuarta Generación”

¿VENTAJAS WHOLE PTH?

PTH

pg/ml x 0.106 : pM

??????

PTH NEQAS 2004. CONTROL DE CALIDAD EXTERNO

PTH NEQAS 2012. CONTROL DE CALIDAD EXTERNO

57 15257 152

7 37

Kidney International 2006: 70

PTHI

STANDARD DE REFERENCIA

INTERNACIONAL IS 95/646

I D I M

STANDARD DE REFERENCIA INTERNACIONAL

I D I M

“ se sugiere mantener iPTH en el rango 2 a 9 veces del limite

superior normal del ensayo utilizado”

“ se sugiere que ante cualquier cambio marcado en los niveles

de PTH en cualquier dirección dentro de este rango, urge la

intervencion terapéutica para evitar irse de este rango”.

132132 264 594

207 424 944

132132 264 594

207 424 944207174 783

944






• Tipo de muestra




Los valores son muestra dependiente y equipo depend iente !!!!!

• IMM 2500 plasma 16 – 97 pg/ml

• suero 11 – 72

• IMM 2000 plasma 16 – 87

100%

• IMM 2000 plasma 16 – 87

• IMM 1000 suero 11 – 6748%






• Tipo de muestra




I D I M






• Tipo de muestra




Clin Chem lab Med 2008

CVi PTH: 25.3% LSC : 72%

Metodo de 2ª generacion. ¿Variabilidad “falsa”?

• Puede explicar esto pacientes hipercalcémicos

con PTH de 50-55 pg?

57 pg

Variabilidad intra-individual de

PTHI en normales y dializados

con ensayos de segunda y con ensayos de segunda y

tercera generación

Dializados

Normales

• Debido a variaciones en ensayos, y variab

intraindividual, preferentemente usar

tendencias entre 2 valores y no un valor unico.

• La variabilidad intraindividual es mayor

(levemente) medida con ensayo de 3ª

generacion, probablemente por menor

variabilidad de los fragmentos.






• Tipo de muestra




Factores a tener en cuenta para el valor de

referencia• Tipo de muestra

• Estado nutricional de vit D

• Edad

• Clearence de creat

• Ingesta calcica• Ingesta calcica

• BMI

• ETNIA

• LC/MS PARA 25D Y EQL PARA PTHI

• LSN PTH CON 25D > 12 ng: 78 pg/ml

• LSN PTH CON 25D > 40 ng: 68 pg/ml

MARCA Valor de Referencia del

proveedor

Valor de referencia con vit

D > 30 ng/ml, clearence >

60, calcio y P normal

ARCHITECT 15 – 68 16 – 65

ACCESS 12 – 88 10 – 47

DIASO N-TACT 13 – 54 7.2 – 35.7

LIAISON 17 – 73 21.3 – 68.2

VITROS 7.5 – 53.5 10.8 – 47.5

ROCHE 15 – 65 13.7 – 50.2

SCATIBODIES 14 – 66 7.8 – 50

IMMUL 1000 11 – 67 5.4 – 57.1

DIASO 1-84 5.5 – 38.4 4.6 – 25.8

Nephrol Dial Transplant. 2012 (5):1950-6.

• Pacientes tratados con biotina dan resultados

falsamente disminuidos

• Pacientes con modificacion post-traslacional

en alguna region que sea epitope para algun en alguna region que sea epitope para algun

anticuerpo

MUCHAS GRACIAS

SUERTE!

Y

MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS

• “partir el rango de referencia en distintos

grupos no es apropiado por la alta variabilidad

entre-sujetos”

HIPERPARATIROIDISMO

PRIMARIO CON NORMOCALCEMIA

• Ante un HPP con calcio total normal:

• medir albúmina para corregir calcio

• medir calcio iónico• medir calcio iónico

• descartar causas de HPT secundario

• descartar hipercalcemia hipocalciurica

familiar

• descartar errores de laboratorio

HIPERPARATIROIDISMO

PRIMARIO CON NORMOCALCEMIA

• 20% de HPP tienen Ca total e iónico

normal.

• Estos pacientes en su mayoría • Estos pacientes en su mayoría

“evolucionan” hacia un HPP primario

• Sería una presentación “temprana” de la

enfermedad

• ¿mayor cc de 7-84 que bajan el calcio?

• ¿resistencia a la acción de PTH?

y = 1,0289x + 8,1131R² = 0,9469300

400500600700800900

1000E

LEC

SY

S

R² = 0,9469

0100200300

0 200 400 600 800 1000

ELE

CS

YS

NICHOLS

2005

menores 150 pg

y = 1.0933x - 1.2824100

150

200

ELE

CS

YS

y = 1.0933x - 1.2824

R2 = 0.9803

0

50

100

0 50 100 150 200

NICHOL'S

ELE

CS

YS

Conclusion: N-PTH is overproduced in some parathyroidcancer patients, but calcimimetic therapy does notinfluence its production. The clinical implications ofthis finding in parathyroid carcinoma this finding in parathyroid carcinoma await additionalstudies with an emphasis on N-PTH’s biological activityand with larger numbers of patients.© 2007 American Association for Clinical Chemistry

Ann Biol Clin 2008 66(1):53-8.

“Queda pendiente demostrar si estos resultados se repetirán cuando rangos de referencia sean establecidos usando grandes poblaciones con niveles de vitamina D “suficientes” , estratificados por edad, sexo, raza, BMI”.

2ª generac

Clinical Chemistry 52:1112–1119 (2006)

3ª generac

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