Um novo estudo sobre a forma como as células ósseas se organizam durante a formação óssea pode abrir a porta para uma melhor compreensão de doenças como a osteoporose.

A pesquisa, liderado pelo Instituto Max Planck de Colóides e Interfaces em Potsdam, Alemanha, usou uma abordagem interdisciplinar combinando biologia, medicina e física para analisar a rede lacunocanalicular de osteócitos (OLCN) em diferentes tipos de ossos de camundongos e ovelhas.

Relatando seus resultados hoje no New Journal of Physics , a equipe mostra que existe um mecanismo universal por trás da forma como as células individuais se organizam em um grande, rede interconectada durante a formação e mineralização óssea.

Dr. Philip Kollmannsberger, quem liderou a pesquisa, disse:"Osteócitos e seus processos celulares 'vivem' em um grande, rede interconectada de vazios que permeiam a matriz óssea mineralizada da maioria dos vertebrados. Acredita-se que esta rede lacuno-canalicular de osteócitos (OLCN) desempenhe papéis importantes na detecção e manutenção do ambiente interno constante do osso, e para as propriedades mecânicas do osso.

"Embora a estrutura da matriz extracelular do osso tenha sido extensivamente estudada em escalas ultraestruturais e macroscópicas, falta conhecimento quantitativo sobre como a rede celular está organizada ”.

Os resultados permitiram à equipe definir uma série de medidas quantitativas derivadas da física de redes complexas. Essas medidas permitiram obter insights sobre a eficiência da organização da rede em termos de transporte e comunicação intercelular.

As medidas mostraram que a rede celular é regularmente organizada, tecido ósseo de crescimento lento de ovelhas é menos conectado, mas organizado de forma mais eficiente em comparação com tecido ósseo irregular e de crescimento rápido de camundongos.

No nível das propriedades topológicas estatísticas, Contudo, ambos os tipos de rede são indistinguíveis, sugerindo um mecanismo universal subjacente à auto-organização de células individuais em um grande, rede interconectada durante a formação e mineralização óssea.

O Dr. Kollmannsberger disse:"A quantificação que desenvolvemos pode ser útil na avaliação da qualidade óssea durante o desenvolvimento fisiológico ou condições patológicas da idade, doença e intervenção farmacêutica, complementar às medidas existentes, como a densidade mineral óssea.

"Embora não tenhamos aplicado nossa análise para comparar o osso saudável com o osso doente, nossa escolha de diferentes tipos de ossos, refletindo diferentes graus de organização, demonstra o potencial do nosso método para quantificar as diferenças de eficiência. "