Seudoartrois fracture and oxidative stress: optimisation of mimetic bone autografts and molecular mechanism (Q3158144)
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Project Q3158144 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | Seudoartrois fracture and oxidative stress: optimisation of mimetic bone autografts and molecular mechanism |
Project Q3158144 in Spain |
Statements
43,500.0 Euro
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87,000.0 Euro
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50.0 percent
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1 January 2018
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31 March 2021
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FUNDACION INSTITUTO DE INVESTIGACION SANITARIA DE NAVARRA
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42°49'6.42"N, 1°38'39.34"W
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31201
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En las fracturas de alta energía así como en pacientes oncológicos o con patologías endocrinológicas y/o vasculares, la capacidad de regeneración del tejido óseo se ve frecuentemente comprometida, observándose a menudo un incremento de los retardos de consolidación y seudoartrosis de fractura. Las razones por las que el proceso de regeneración ósea falla son todavía desconocidas. Nosotros hemos demostrado (PI13/01633) la existencia de un mecanismo capaz de desencadenar seudoartrois de fractura mediante el desequilibrio en la homeostasis de las especies reactivas de oxigeno (ROS) derivadas de la hipoxia en progenitores mesenquimales del periostio (PMSCs) que afecta a la expresión de BMP2. El uso de PMSCs en combinación con materiales osteoconductores ofrece un potencial terapéutico importante para el tratamiento de la seudoartrosis. Sin embargo en modelos animales de seudoartrosis estos autoinjertos, pese que producen un aumento de la osteogénesis, no son eficientes, no pudiéndose avanzar hacia modelos animales preclínicos. En este proyecto trabajamos con al hipótesis de que el ambiente hipóxico y la desregulación de la homeostasis de ROS son la causa de baja eficiencia de las terapias celulares basadas en autoinjertos miméticos. Para validar esta hipótesis nuestros objetivos específicos son: 1) Potenciar las terapias celulares basadas en PMSCs mediante el aumento de la resistencia a la hipoxia y al estrés oxidativo. 2) Optimización de autoinjertos miméticos mediante diseño de implantes que favorezcan el aumento de la vascularización y su acoplamiento con la diferenciación osteogénica de las PMSCs. 3) Desarrollar un modelo de seudoartrosis de fractura mediante la supresión de la vía molecular que controla la homeostasis de especies reactivas de oxigeno. (Spanish)
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In high-energy fractures as well as in oncological patients or with endocrinological or vascular pathologies, the regeneration capacity of bone tissue is frequently compromised, often with an increase in consolidation delays and pseudoarthroses of fracture. The reasons why the bone regeneration process fails are still unknown. We have demonstrated (PI13/01633) the existence of a mechanism capable of triggering pseudoartrois of fracture by imbalance in the homeostasis of reactive oxygen species (ROS) derived from hypoxia in mesenchymal periostium progenitors (PMSCs) that affects the expression of BMP2. The use of PMSCs in combination with osteoconductor materials offers important therapeutic potential for the treatment of pseudoarthroses. However, in animal models of pseudoarthroses, these autografts, although they produce an increase in osteogenesis, are not efficient, being unable to move towards preclinical animal models. In this project we work with the hypothesis that the hypoxic environment and the deregulation of ROS homeostasis are the cause of low efficiency of cell therapies based on mimetic autografts. To validate this hypothesis our specific objectives are: 1) Enhancing PMSC-based cell therapies by increasing resistance to hypoxia and oxidative stress. 2) Optimisation of mimetic autografts by design of implants that favor increased vascularisation and its coupling with osteogenic differentiation of PMSCs. 3) Develop a model of fracture pseudoarthroses by suppressing the molecular pathway that controls the homeostasis of reactive oxygen species. (English)
12 October 2021
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Pamplona/Iruña
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Identifiers
PI17_00136
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