The regulatory roles of MicroRNAs in bone remodeling and osteoporosis

Abstract

In bone field, microRNAs (miRNAs) have been described as key factors regulating bone formation, remodeling, and homeostasis. The identification of miRNAs involved in skeletal function will be essential to the development of miRNA-based therapeutic strategies for bone disorders. As with other regulatory molecules, miRNAs are frequently subject to change during the development of human diseases. In this regard, we identified a subset of miRNAs with altered expression in osteoporotic bone and demonstrate the functional involvement of some of those miRNAs in the regulation of bone formation and the pathways regulating the progression of osteoporosis. We also have depicted an overview of miRNAs in the human bone tissue and in primary bone cells. Furthermore, we have identified genetic variants in human osteoblast-related miRNAs associated with bone mineral density and this association was functionally demonstrated in bone and osteoblast samples. This work has provided evidences of the marked complexity behind this regulatory system and opens novel prospect for research and therapy.

En l’àmbit de l’estudi de l’òs, els microRNAs (miRNAs) han estat descrits com factors claus en la regulació de la formació, remodelatge i homeòstasis de l’ òs. La identificació de miRNAs implicats en la funció esquelètica és imprescindible pel desenvolupament de noves estratègies terapèutiques, basades en miRNAs, dirigides al tractament de malalties òssies. Com en el cas d’altres molècules reguladores, els miRNAs poden patir modificacions durant el desenvolupament de malalties humanes. En aquest sentit, hem identificat un grup de miRNAs amb una expressió alterada en l’òs osteoporòtic i hem demostrat la implicació funcional d’algun d’aquests miRNAs en la regulació de la formació òssia i els mecanismes pels quals es produiria l’osteoporosi. Alhora, també hem ofert una visió general dels miRNAs presents en el teixit ossi humà i en les cèl·lules òssies. També hem identificat variants genètiques dins de les seqüències de miRNAs expressats en osteoblasts, que han estat associades amb la densitat mineral òssia. A més a més, aquesta associació ha estat funcionalment demostrada en òs i osteoblasts. Aquest treball reflexa l’elevada complexitat que hi ha darrera del sistema regulador per miRNAs i obre nous camins per la recerca i la teràpia.