Updating the role of matrix metalloproteinases in mineralized tissue and related diseases

Abstract Bone development and healing processes involve a complex cascade of biological events requiring well-orchestrated synergism with bone cells, growth factors, and other trophic signaling molecules and cellular structures. Beyond health processes, MMPs play several key roles in the installation of heart and blood vessel related diseases and cancer, ranging from accelerating metastatic cells to ectopic vascular mineralization by smooth muscle cells in complementary manner. The tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) have an important role in controlling proteolysis. Paired with the post-transcriptional efficiency of specific miRNAs, they modulate MMP performance. If druggable, these molecules are suggested to be a platform for development of "smart" medications and further clinical trials. Thus, considering the pleiotropic effect of MMPs on mammals, the purpose of this review is to update the role of those multifaceted proteases in mineralized tissues in health, such as bone, and pathophysiological disorders, such as ectopic vascular calcification and cancer.

Radioprotective effect of sodium selenite on bone repair in the tibia of ovariectomized rats

This studyevaluated protection by selenium (Se) in the bone repair process in ovariectomized rats after irradiation. For such purpose, 80 ovariectomized female Wistar rats were randomly divided into 4 experimental groups: ovariectomized (Ov), Ov/Se, Ov/irradiated (Irr) and Ov/ Se/Irr. A bone defect was created on the tibia of all animals 40 days after ovariectomy. Two days after surgery, only the Ov/Se and Ov/Se/Irr rats received 0.8 mg Se/kg. Three days after surgery, only the Ov/Irr and Ov/Se/Irr rats received 10 Gy of x-rays on the lower limb region. The animals were euthanized at 7, 14, 21 and 28 days after surgery to assess the repair process, which was evaluated by analysis of trabecular bone number (Masson Trichrome) and birefringence analysis (Picrosirius). It was possible to observe a delay in the bone repair process in the ovariectomized/irradiated group and similarity between the ovariectomized, Ov/Se and Ov/Se/Irr groups. In conclusion, sodium selenite exerted a radioprotective effect in the bone repair of tibia of ovariectomized rats without toxicity.

Esse estudo avaliou a proteção do selênio no processo de reparação óssea em ratas ovariectomizadas após irradiação. Para isso, 80 ratas Wistar foram divididas aleatoriamente em 4 grupos experimentais: ovariectomizado, ovariectomizado/selênio, ovariectomizado/irradiado e ovariectomizado/selênio/irradiado. Foi realizado um defeito ósseo na tíbia de todos os animais 40 dias após ovariectomia. Dois dias após essa cirurgia, os animais dos grupos ovariectomizado/selênio e ovariectomizado/selênio/irradiado receberam 0,8 mg Se/kg. Três dias após a cirurgia, os animais dos grupos ovariectomizado/irradiado e ovariectomizado/selênio/irradiado receberam 10 Gy de radiação X na região de membros inferiores. Os animais foram sacrificados 7, 14, 21 e 28 dias após a cirurgia para avaliação do processo de reparo ósseo, que foi realizado pela análise do número de trabéculas ósseas (coloração Tricrômico de Masson) e pela análise de birrefringência (coloração de Picrosirius). Foi observado atraso no processo de reparo ósseo no grupo ovariectomizado/irradiado e semelhança entre os grupos ovariectomizado, ovariectomizado/selênio e ovariectomizado/selênio/irradiado. Foi possível concluir que o selenito de sódio exerceu efeito radioprotetor no processo de reparação de tíbias em ratas ovariectomizadas sem toxicidade.

Role of calcium-sensing receptor in bone biology.

Bone turnover helps accomplish long-term correction of the extracellular calcium (Ca2+ o) homeostasis by the actions of osteoblasts and osteoclasts. These processes are highly regulated by the actions of hormones, most prominently parathyroid hormone (PTH), the release of which is a function of the Ca2+ o, and is regulated by the action of the Ca2+ -sensing receptor (CaR) in the parathyroid gland. Various mutations of the CaR gene give rise to gain or loss of functions leading respectively to hypo- or hypercalcaemic conditions. CaR could conceivably be a target for local changes in the Ca2+ o in the bone microenvironment thereby acting as a 'growth factor' in various cells residing in the bone marrow. This review discusses about the roles of the CaR in bone. In osteoblasts, CaR promotes its proliferation, differentiation and mineralization. In osteoclasts, CaR mediates high Ca2+ o-stimulated osteoclast differentiation as well as osteoclast apoptosis. CaR regulates localization of haematopoietic stem cells from the foetal liver to endosteal niche, the socalled homing. Although the CaR plays a key role in the defense against hypercalcaemia, its function can be aberrant in humoral hypercalcaemia of malignancy in which CaR activation stimulates secretion of parathyroid hormone-related peptide (PTHrP) secretion. Increased levels of PTHrP cause a vicious hypercalcaemic state resulting from its increased bone-resorptive and positive renal calcium reabsorbing effects give rise to hypercalcaemia. CaR mediates a variety of functions of Ca2+ o in the bone microenvironment under both normal and pathological conditions.

Evidências da ação de agentes físicos sobre o metabolismo do tecido ósseo e seus potenciais usos clínicos / Evidences of physical agents action on bone metabolism and their potential clinical use

A ação de agentes físicos como o laser, o ultra-som pulsado e campos elétrico e eletromagnético (todos de baixa intensidade) no tecido ósseo tem sido muito estudada, revelando que estes são capazes de estimular a osteogênese, acelerar a consolidação de fraturas e aumentar a massa óssea. O uso destas modalidades terapêuticas foi primeiramente baseado na descoberta de que o tecido ósseo é um material piezoelétrico, isto é, que quando deformado torna-se capaz de gerar uma polarização e transformar energia mecânica em elétrica, o que ampliou as possibilidades terapêuticas sobre este tecido. O presente trabalho tem por objetivo apresentar as evidências dos efeitos fisiológicos e discorrer sobre os mecanismos de ação destes agentes físicos sobre o metabolismo ósseo, com base em artigos publicados na literatura científica internacional.

Reacciones del hueso frente al estrés: estudio radiológico / Bone stress reactions: radiological study

Las reacciones del sistema músculo-esquelético frente al estrés agudo o crónico son variadas y pueden producir lesiones de distinta naturaleza. Este artículo revisa los hallazgos imagenológicos y discute la fisiopatología de estas lesiones.

Osteomelitis en el Servicio de Ortopedia y Traumatología del Hospital Apoyo Goyeneche de Arequipa, enero 1985 a diciembre 1994

Se ha realizado un estudio retrospectivo, descriptivo y longitudinal en el Servicio de Ortopedia y Traumatología del Hospital Goyeneche. Fueron revisadas 68 historias clínicas con el diagnóstico de egreso de Osteomielitis. Se realizó el seguimiento clínico de 10 casos y radiológico de 5 casos, con el propósito de cumplir con los objetivos establecidos. La Osteomielitis representa una incidencia de 2.28 por ciento y una prevalencia de 2.82 por ciento de las entidades Ortopedico-Traumatológicas en el Servicio de Ortopedia y Traumatologia del Hospital Goyeneche entre 1985 a 1994. Es más frecuente en varones, entre los 20 a 29 años. En mujeres, predominó entre los 10 a 14 años. La proporción entre hombres y mujeres es de 2:1. Se presentó con mayor frecuencia en estudiantes (36.77 por ciento). Procedieron del Departamento de Arequipa el 75.01 por ciento de pacientes, en su mayoría de zonas urbano-marginales. La Osteomielitis crónica fue el tipo más frecuente (83.83 por ciento), sobre todo entre los 20 a 29 años. La forma aguda (8.82 por ciento) predominó en niños de 10 a 14 años. Se presentó como complicación postosteosintesis y de inplantes en el 11.77 por ciento de los cuales 7.35 por ciento correspondieron al Hospital en estudio. Las localizaciones más frecuentes fueron fémur (24 por ciento) y tibia (22.68 por ciento). El antecedente patológico predominante fue traumatismo (38.24 por ciento). Los sintomas clínicos más frecuentes fueron dolor y aumento de volumen, y la signología predominante fue aumento de volumen, dolor, heridas y fistulas infectadas. La mayor parte de pacientes no cursó con Leucocitosis, pero un porcentaje importante (27.12 por ciento) presentóneutrofilia con desviación hacia la izquierda. El 23.53 por ciento de pacientes presentó cifras de Hemoglobina inferiores a 11 gr por ciento. La VSG estuvo elevada en el 55.08 por ciento de los casos. El cultivo secreción no fue realizado en más de la mitad de pacientes. El germen más frecuente fue Staphylococcus Albus, seguido por S. Aureus. Los signos radiológicos predominates fueron secuestros óseos y osteolisis. El diagnóstico fue clínico-radiológico en 89.71 por ciento de casos, el Hemocultivo se realizó en sólo 4.41 por ciento de los casos y el estudio anatomopatológico en solamente 13.24 por ciento. El

Regresión inducida de lesiones fibro-óseas de los maxilares: Segunda Parte / Fibro-osseous lesions of the maxilary

Las lesiones fibro-óseas han ofrecido una marcada y prolongada controversia cuando se trata de tumores gigante celulares en los huesos maxilares. Estos fueron considerados "granulomas reparativos " por Jaffe, en contraste con aquéllos de los huesos largos. Este califiación ampliamente aceptada nos enfrentó, en Costa Rica, con un gran problema, porque nosotros tratamos un caso siguiendo las indicaciones de Jaffe para el enfoque quirúrgico, muy conservadoras, por la segunda recidiva era un caso inoperable con extensión hacia el piso de la boca y la lengua. Hubo una respuesta sorprendente y positiva al esclerosar la laesión con Psilliato Sódico, a pesar de que había sido diagnosticada como un "Retículo Hemangioendotelioma Maligno" por un patólogo. Este diagnóstico pareciera prevalecer debido a la enorme diferencia en la reacción de lesiones idénticas, "Jaffe", con una terapia idéntica. Entonces, nuestro caso no era un "granuloma Reparativo". Ahora, 30 años después de que el paciente ha sobrevido con una neoclacificación y reosificación normales de la mandíbula, (previamente destruída por el humor), nosotros ofrecemos este hallazgo en relación con otras lesiones fibro-óseas benignas tratadas en la misma forma y con más de 20 años de evolución ideal. Esta terapia evita resección de los huesos y mutilación de la cara en casos de lesiones fibro-óseas graves. Nota: Este trabajo fue realizado en el Hospital Central del Seguro Social de Costa Rica, (Hoy llamado "Hospital Calderón Guardia"). Se contó con la colaboración muy importante del médico patólogo, Dr. Rodolfo Céspedes Fonseca y con la asistencia valiosa de médicos internos y residentes. Se iniciaba entonces el Servicio de cirugía Bucal en el Hospital del Seguro.

Estudio clínico, radiológico y de laboratorio para la pesquisa de enfermedad sistémica en pacientes con manifestaciones en la articulación temporomandibular / Clinical, radiologic and laboratory study for research of sistemic diseases in patients with temporomandibular articulation symptons

Se da a conocer el espectro clínico que presentan las alteraciones de la articulación temporomandibular y su posible relación con enfermedades generales o sistémicas. Es el análisis prospectivo sobre 25 pacientes que acudieron a la consulta de la Clínica de Oclusión, a nivel de Postgrado de la Facultad de Odontología de la U.C.V. y evaluados en la consulta Externa del Servicio de Medicina III del Hospital Universitario de Caracas

Fisiopatologia da osteoartrose de coluna / Physiopathology of column osteoarthrose

Apesar das inumeras investigaçoes procedidas por diferentes pesquisadores, ainda nao esta perfeitamente determinado se a obesidade participa ou nao da etiologia das artroses. A relaçao que parece melhor estabelecida e entre obesidade e artrose de joelho. Em nossas investigaçoes, a obesidade nao apareceu, em termos gerais, como agente etiologico isolado, constante e induscutivel de artrose de coluna. Nossas observaçoes sugerem como mais importante a atuaçao dos defeitos posturais. Talvez a obesidade desempenhe maior papel como agravante de defeitos posturais ou como criadora de defeitos posturais, que como fator primario. E muito possivel, porem, que tanto os defeitos posturais como a obesidade atuem em terreno predisposto em individuos com previas anomalias estruturais do aparelho discal