Descubren un nuevo compuesto que fortalece huesos y podría combatir la osteoporosis

La osteoporosis, una enfermedad que debilita los huesos y aumenta el riesgo de fracturas, afecta a millones de personas y representa un desafío significativo para los médicos que buscan tratamientos seguros a largo plazo. En Alemania, aproximadamente seis millones de personas padecen esta condición, la mayoría mujeres.

Ante las limitaciones y efectos secundarios de las terapias existentes, investigadores de la Universität Leipzig se enfocaron en identificar nuevos objetivos biológicos que puedan conducir a tratamientos más efectivos para preservar o reconstruir el tejido óseo. En este contexto, hallaron un nuevo objetivo en el receptor GPR133, el cual parece desempeñar un papel crucial en el mantenimiento de la fortaleza ósea.

Un receptor poco conocido con un papel crucial en la salud ósea

El receptor GPR133 pertenece a un grupo conocido como receptores acoplados a proteínas G de adhesión. Estos receptores se encuentran en la superficie de las células y les ayudan a responder a las señales del entorno. Aunque esta familia de receptores aún no está completamente comprendida, los nuevos hallazgos sugieren que el GPR133 está estrechamente involucrado en los procesos que construyen y mantienen huesos saludables.

La investigadora principal del estudio, Ines Liebscher, del Instituto Rudolf Schönheimer de Bioquímica de la Facultad de Medicina, explicó: "Si este receptor se ve afectado por cambios genéticos, los ratones muestran signos de pérdida de densidad ósea a una edad temprana, similar a la osteoporosis en humanos. Usando la sustancia AP503, que fue identificada recientemente mediante un cribado asistido por computadora como un estimulador de GPR133, logramos aumentar significativamente la fuerza ósea tanto en ratones sanos como en aquellos con osteoporosis".

Los resultados apuntan al GPR133 como un objetivo potencialmente valioso para futuros tratamientos de la osteoporosis. Los investigadores encontraron que la estimulación del receptor con AP503 aumentó la fuerza ósea no solo en ratones sanos, sino también en aquellos con pérdida ósea similar a la osteoporosis.

Cómo el GPR133 ayuda a construir huesos más fuertes

Dentro del tejido óseo, el GPR133 responde a fuerzas físicas e interacciones entre las células óseas cercanas. Cuando se activa, desencadena señales que alteran el equilibrio entre las células que construyen hueso y aquellas que lo descomponen.

Las células formadoras de hueso (osteoblastos) son responsables de producir nuevo tejido óseo, mientras que las células que resorben hueso (osteoclastos) eliminan hueso viejo como parte del ciclo normal de renovación del esqueleto. Los huesos saludables dependen de mantener el equilibrio adecuado entre estos dos procesos.

La activación del GPR133 fomenta la actividad de los osteoblastos mientras reduce la de los osteoclastos, lo que favorece huesos más fuertes y duraderos.

El compuesto AP503 parece imitar el proceso natural que activa GPR133, lo que plantea la posibilidad de que este compuesto pueda ser utilizado en el futuro para aumentar la fuerza ósea o ayudar a restaurar huesos que ya han sido debilitados. Una aplicación potencial sería en la osteoporosis asociada a la menopausia, cuando los niveles hormonales decrecientes pueden acelerar la pérdida ósea en las mujeres.

Beneficios potenciales tanto para los huesos como para los músculos

Los hallazgos podrían tener implicaciones más amplias, ya que el AP503 puede afectar más que solo el esqueleto. En un estudio anterior, los investigadores de la Universität Leipzig ya habían encontrado que la activación con AP503 también fortalece el músculo esquelético.

Juliane Lehmann, coautora del estudio y también investigadora en el Instituto Rudolf Schönheimer de Bioquímica, afirmó: "El fortalecimiento paralelo de los huesos demuestra una vez más el gran potencial que este receptor tiene para aplicaciones médicas en una población que envejece".

Un tratamiento capaz de mejorar tanto la fuerza ósea como la muscular podría ser especialmente relevante para los adultos mayores, quienes a menudo experimentan un declive en ambos tejidos simultáneamente. Mantener músculos más fuertes también puede apoyar la movilidad y estabilidad, mientras que huesos más fuertes pueden reducir la vulnerabilidad a fracturas.

El equipo de Leipzig ahora persigue varios proyectos de seguimiento con el objetivo de comprender más a fondo el GPR133. También investigan si el AP503 podría tener aplicaciones en otras enfermedades y continúan examinando las funciones más amplias del receptor en todo el cuerpo.

Investigación de larga data de Leipzig sobre receptores GPR

Desde hace más de una década, la Universität Leipzig ha priorizado la investigación sobre los receptores acoplados a proteínas G de adhesión a través del Centro de Investigación Colaborativa 1423, Dinámica Estructural de la Activación y Señalización de GPCR. Este programa se centra en comprender cómo estos receptores cambian de forma, se activan y transmiten señales dentro de las células. La Universität Leipzig es reconocida internacionalmente como un centro líder en investigación en esta área.