Interacción del microbioma intestinal y el hueso / Interaction between the intestinal microbiome and bone

El "microbioma" no solo está constituido por los microbios, sino por todos los componen-tes que viven en el mismo hábitat conforman-do un nicho ecológico. Es decir, está conformado por los microorganismos (bacterias, hongos, protozoos, etc.), todo el espectro de moléculas producidas por ellos tales como sus componentes estructurales (ácidos nucleicos, proteínas, lípidos y glúcidos), meta-bolitos, toxinas, etc., y las moléculas producidas por el huésped. El microbioma intestinal (MI) ha emergido como un factor que tiene un gran efecto sobre la cantidad, calidad y fuerza del hueso. Las investigaciones revelan que la homeostasis ósea está ligada al micro-bioma saludable, mientras que la disbiosis (alteración en la biodiversidad microbiana) puede exacerbar la actividad osteoclástica y promover la osteoporosis. Los mecanismos potenciales involucrados en la interacción del microbioma intestinal y el hueso son la influencia del metabolismo del huésped, el mantenimiento de la integridad intestinal y regulación de la absorción de nutrientes, la regulación del eje intestino-sistema inmune y la modulación del sistema endocrino. Es decir que hay múltiples vías por las cuales el MI influye sobre el hueso, pero estos y otros mecanismos deben profundizarse más aún. También es necesario que se identifiquen y caractericen mejor los microorganismos que están asociados a las enfermedades óseas. El conocimiento de estos aspectos podría ser útil para el desarrollo de herramientas terapéuticas basadas en el MI que puedan mejorar la eficacia de los distintos tratamientos existentes. (AU)

The microbiome is not only constituted by microbes, but by all the components that live in the same habitat forming an ecological niche. It is conformed by the microorganisms ( bacteria, fungi, protozoa, etc), the entire spectrum of molecules produced by them (nucleic acids, proteins, lipid and carbohydrates, metabolites, toxins, etc) and the molecules produced by the host. The intestinal microbiome (IM) has emerged as a factor with great effects on the quantity, quality and strength of bone. The investigations reveal that bone homeostasis is linked to the healthy microbiome, while the dysbiosis (alteration in the microbial biodiversity) can exacerbate the osteoclastic activity and promote osteoporosis. The potential mechanisms involved in the interaction between IM and bone are the influence of the host metabolism, the maintenance of the intestinal integrity and regulation of the nutrient absorption, the regulation of the intestine/ immune system axis and the modulation of the endocrine system. That is, there are multiple ways through which IM influences on bone, but these and other mechanisms need to be further studied. It is also necessary to identify and characterize the microorganisms associated with the bone diseases. Knowledge of these aspects could be useful to develop therapeutical tools based on the IM that could improve the efficacy of the current treatments. (AU)

La respuesta inmunológica innata y la destrucción del tejido óseo en la enfermedad periodontal: revisión de la literatura / The innate immune response and tissue destruction in periodontal disease bone. A literatura review

La periodontitis desencadena una respuesta inmunológica del huésped contra los microorganismos de la placa dentobacteriana y sus productos. La activación de los receptores Toll-like (TLR) y Nod-like (NLR) en presencia de antígenos bacterianos inducen la respuesta inflamatoria y celular, con la consecuente expresión de citocinas inflamatorias como interleucina 1 (IL-1), interleucina 6 (IL-6), interleucina-8 (IL-8), interleucina 11 (IL-11), interleucina 18 (IL-18) y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-?), así como moléculas antibacterianas como b-defensinas, catelicidina y calprotectina. La IL-1 se asocia con la activación severa de las metaloproteinasas de la matriz extracelular (MMPs) que promueve la perdida de los tejidos de sostén del diente. La IL-6 estimula la diferenciación de los osteoclastos y estimula la síntesis de IL-1. El TNF-? induce la diferenciación de osteoclastos, la resorción ósea y tiene actividad sinérgica con IL-1?. Los neutrófilos forman una barrera entre el epitelio de unión y la placa dentobacteriana cuya función sinérgica es la actividad secretora de especies de oxigeno reactivas y proteínas bactericidas con el mecanismo fagocítico cuya actividad afecta la integridad de los tejidos del periodonto. Los derivados lipídicos del ácido araquidónico como Prostanglandina E2 (PGE2), han sido estrechamente relacionados con la pérdida del hueso alveolar por estimulación de los osteoclastos. Todo esto sugiere que la persistencia de las bacterias, una excesiva respuesta inflamatoria y/o una inadecuada resolución de la inflamación pueden afectar la estructura del tejido óseo durante la enfermedad periodontal.

Periodontitis triggers a host immune response against plaque microorganisms and their products. Activation of Toll-like receptors (TLRs) and Nod-like (NLR) by bacterial antigens triggers an inflammatory response and cell, with the expression of inflammatory cytokines such as interleukin 1 (IL-1), interleukin 6 (IL-6) , interleukin-8 (IL-8), interleukin 11 (IL-11), interleukin 18 (IL-18) and tumor necrosis factor alpha (TNF-?) and antibacterial molecules as b-defensins, cathelicidin and calprotectin . Among the cytokines IL-1? is associated with severe activation of extracellular matrix metalloproteinases (MMPs) that promotes the loss of the tooth-supporting tissues. IL-6 stimulates osteoclast differentiation and stimulates the synthesis of IL-1. TNF-? induces the differentiation of osteoclasts, bone resorption and has synergistic activity with IL-1?. In the cellular response, the neutrophils form a barrier between the junctional epithelium and plaque and secrete reactive oxygen species and bactericidal proteins with the phagocytic mechanism whose activity affects the integrity of the periodontal tissues. Also an arachidonic acid lipid derivative as prostaglandin E2 (PGE2) has been closely related to the loss of alveolar bone by stimulating osteoclast. This suggests that the persistence of bacteria, excessive inflammatory response and / or an inadequate resolution of the inflammation can affect the structure of the bone tissue during periodontal disease.

Principios básicos de la osteoinmunología en las enfermedades reumáticas / Basic principles of osteoimmunology in rheumatic diseases

El estudio de la inmunología ósea va adquiriendo cada vez mayor relevancia en la comprensión de las enfermedades reumatológicas y sus potenciales manejos. El conocimiento de la estructura y función ósea de los distintos tipos de tejidos óseos, así como las vías clave involucradas en los procesos de osificación y remodelación ósea, son hoy en día puntos fundamentales para entender y proponer nuevos tratamientos. Mediante el estudio de la osteoinmunología se ha logrado explicar procesos característicos de las enfermedades reumatológicas, como lo son las erosiones óseas yuxta-articulares, la osteoporosis periarticular y sistémica, además de la neoformación de hueso que ocurre en enfermedades como la espondilitis anquilosante o la osteoartritis. A continuación se expone una revisión detallada de los conocimientos actuales en osteoinmunología.

The study of osteoimmunology is gaining increasing importance in the understanding of rheumatic diseases and their potential treatments. The knowledge of the bone structure and function of the different types of bone tissues, as well as the key pathways involved in the processes of ossification and bone remodeling, are now key points in the understanding and the development of new treatments. The osteoimmunology has explained different processes that are characteristic in the rheumatic diseases, such as juxta-articular bone erosions, periarticular and systemic osteoporosis, as well as the new bone formation that occurs in diseases such ankylosing spondylitis or osteoarthritis. In this presentation, it will be presented a detailed review of the current knowledge in osteoimmunology.

Inmunobiología del Hueso

El estudio de los tejidos óseos sobrepasa hoy el análisis de su función como soporte de la actividad motora, pues abarca también la interrelación del hueso con otros sistemas, principalmente el inmune. En esta revisión se detallan algunos aspectos de la dinámica celular ósea y de la regulación de los ciclos de formación y reabsorción del metabolismo óseo por los minerales, las hormonas -con énfasis en el papel de la vitamina D- y los factores de crecimiento producidos en las células óseas, la matriz osteoide y las células de los tejidos adyacentes

Autolysed antigen-extracted allogeneic bone for repair of diaphyseal bone defects in rabbits

Autolysed antigen-extracted allogeneic bone (AAA bone) was used to bridge a large osteoperiosteal gap in the diaphysis of the radius of 50 rabbits. Periodic observations of the graft were made clinically, radiologically and histologically every week up to fourteen weeks. The continuity of the radius was evaluated macroscopically and histologically. The AAA bones were progressively resorbed and replaced by the new bone. The bone remodelled to the mature tubular bone and did not undergo absorption during the experimental period. The AAA bone proceeded to be an osteoinductive and osteoconductive material. There were no appreciable histologic signs of immune or foreign body reaction.