Riassunto analitico
Il magnesio (Mg) è fondamentale per la salute delle ossa. Basse concentrazioni di Mg inibiscono l'attività
degli osteoblasti promuovendo quella degli osteoclasti, con il risultato finale di indurre l'osteopenia.
Al contrario, si sa poco sugli effetti di alte concentrazioni di Mg extracellulare sugli osteoclasti
e osteoblasti. Poiché la differenziazione e l'attivazione di queste cellule è coordinata dalla vitamina D3
(VD3), abbiamo studiato gli effetti di un elevato Mg extracellulare, nonché il suo impatto sull'attività di VD3,
in queste cellule. Le cellule U937 sono state indotte alla differenziazione osteoclastica da VD3 in presenza di
concentrazioni sovrafisiologiche (>1 mM) di Mg extracellulare. L'effetto di alte concentrazioni di Mg
è stato anche studiato nelle cellule staminali mesenchimali (bMSC) derivate dal midollo osseo umano indotte a
differenziarsi in osteoblasti da VD3. Dimostriamo che alti livelli di Mg extracellulare potenziano
Differenziazione osteoclastica indotta da VD3, mentre diminuisce l'osteoblastogenesi. Ipotizziamo
che il Mg potrebbe riprogrammare l'attività di VD3 sul rimodellamento osseo, causando un'attivazione sbilanciata di
osteoclasti e osteoblasti.
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Abstract
Magnesium (Mg) is crucial for bone health. Low concentrations of Mg inhibit the activity
of osteoblasts while promoting that of osteoclasts, with the final result of inducing osteopenia.
Conversely, little is known about the effects of high concentrations of extracellular Mg on osteoclasts
and osteoblasts. Since the differentiation and activation of these cells is coordinated by vitamin D3
(VD3), we investigated the effects of high extracellular Mg, as well as its impact on VD3 activity,
in these cells. U937 cells were induced to osteoclastic differentiation by VD3 in the presence of
supra-physiological concentrations (>1 mM) of extracellular Mg. The effect of high Mg concentrations
was also studied in human bone-marrow-derived mesenchymal stem cells (bMSCs) induced to
differentiate into osteoblasts by VD3. We demonstrate that high extra-cellular Mg levels potentiate
VD3-induced osteoclastic differentiation, while decreasing osteoblastogenesis. We hypothesize
that Mg might reprogram VD3 activity on bone remodeling, causing an unbalanced activation of
osteoclasts and osteoblasts.
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