La mise en réseau est essentielle pour les cellules lors de la formation osseuse

Anonim

Une nouvelle étude sur la façon dont les cellules osseuses s'organisent pendant la formation osseuse pourrait ouvrir la voie à une meilleure compréhension des maladies telles que l'ostéoporose.

La recherche, dirigée par l’Institut Max Planck des colloïdes et interfaces de Potsdam, en Allemagne, a utilisé une approche interdisciplinaire combinant la biologie, la médecine et la physique pour analyser le réseau lacuno-canaliculaire des ostéocytes dans différents types d’os de souris et de mouton.

Présentant leurs résultats aujourd'hui dans le New Journal of Physics, l'équipe montre qu'il existe un mécanisme universel derrière la manière dont les cellules individuelles s'organisent en un grand réseau interconnecté lors de la formation et de la minéralisation des os.

Le Dr Philip Kollmannsberger, qui a dirigé la recherche, a déclaré: "Les ostéocytes et leurs processus cellulaires" vivent "dans un vaste réseau de vides interconnectés qui imprègnent la matrice osseuse minéralisée de la plupart des vertébrés. rôles importants dans la détection et le maintien de l'environnement interne constant de l'os et des propriétés mécaniques des os.

"Bien que la structure de la matrice extracellulaire de l'os ait été largement étudiée à des échelles ultrastructurales et macroscopiques, les connaissances quantitatives sur l'organisation du réseau cellulaire sont insuffisantes."

Les résultats ont permis à l'équipe de définir un certain nombre de mesures quantitatives robustes dérivées de la physique des réseaux complexes. Ces mesures leur ont permis de mieux comprendre l’organisation efficace du réseau en termes de transport intercellulaire et de communication.

Les mesures ont montré que le réseau cellulaire du tissu osseux ovin à croissance lente et régulièrement organisé est moins connecté, mais plus efficacement organisé que le tissu osseux irrégulier à croissance rapide des souris.

Au niveau des propriétés topologiques statistiques, cependant, les deux types de réseau sont indiscernables, ce qui suggère un mécanisme universel sous-tendant l'auto-organisation des cellules individuelles en un grand réseau interconnecté lors de la formation et de la minéralisation des os.

Le Dr Kollmannsberger a déclaré: «La quantification que nous avons développée pourrait être utile pour évaluer la qualité osseuse au cours du développement physiologique ou des conditions pathologiques d’âge, de maladie et d’intervention pharmaceutique, en complément des mesures existantes telles que la densité minérale osseuse.

"Bien que nous n'ayons pas appliqué notre analyse pour comparer un os sain à un os malade, notre choix de différents types d'os, reflétant différents degrés d'organisation, démontre le potentiel de notre méthode à quantifier les différences d'efficacité."

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