Modulation of in vitro osteoclast activity mediated by different doses of parathyroid hormone / Modulación in vitro de la actividad osteoclástica mediada por diferentes dosis de hormona paratiroidea

ABSTRACT

Bone remodeling is a process regulated by the interaction between cells and various molecules such as parathyroid hormone (PTH). The aim of the study was to evaluate the effect of different doses of PTH on osteoclast activity in a culture model of bone organs. Six-day-old male C57BL/6 mice (n=14) were euthanized and the calvariae were dissected and sectioned in the middle, keeping the periosteal and endosteal. The bone fragments were divided into three groups Group I (control - without adding PTH), Group II (addition of 3 nM PTH) and Group III (30 nM PTH), all cultured in aMEM for up to 72 h osteoclast activity was evaluated by biochemical quantification of calcium released in the culture medium at intervals of 24, 48, and 72 h and by histomorphometric analysis of bone resorption lacunae at 72 h our results show that group II exhibited significantly higher values of calcium levels in the medium compared to group I (p<0.05) in all intervals, also being higher for group III at 24 hours (p<0.05). Group II promoted a greater demineralization area (22068 ± 2193 mm2) than those found in group I (2084 ± 38 mm2) and group III (8952 ± 246 mm2), with statistically significant difference (p<0.001) among all groups. We concluded that in culture model of bone organs PTH promotes higher bone resorption when administered in lower doses.

RESUMEN

La remodelación ósea es un proceso regulado por la interacción entre las células y varias moléculas como la hormona paratiroidea (PTH). El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de diferentes dosis de PTH sobre la actividad de los osteoclastos en un modelo de cultivo de órganos óseos. Se sacrificaron ratones C57BL/6 machos, de 6 días de edad (n = 14), y se disecaron y seccionaron las calvarias, manteniendo el periostio y endostio. Los fragmentos óseos se dividieron en tres grupos Grupo I (control - sin adición de PTH), Grupo II (adición de 3 mM de PTH) y Grupo III (30 nM de PTH), todos cultivados en aMEM hasta 72 horas. La actividad de los osteoclastos se evaluó mediante la cuantificación bioquímica de calcio liberado en medio de cultivo, a intervalos de 24, 48 y 72 horas, y por análisis histomorfométrico de las lagunas de resorción ósea a las 72 horas. Nuestros resultados muestran que el grupo II exhibió valores significativamente más altos de calcio en el medio, comparado con el grupo I (p <0.05) en todos los intervalos, siendo también más alto para el grupo III a las 24 horas (p <0.05). El grupo II promovió una mayor área de desmineralización (22068 ± 2193 mm2) que los encontrados en el grupo I (2084 ± 38 mm2) y en el grupo III (8952 ± 246 mm2), con diferencia estadísticamente significativa (p <0,001) entre todos los grupos. Concluimos que en el modelo de cultivo de órganos óseos la PTH promueve una mayor resorción ósea cuando se administra en dosis más bajas.