In vitro osteoclastogenesis from Gaucher patients' cells correlates with bone mineral density but not with Chitotriosidase

Abstract

Gaucher disease (GD) is caused by mutations on the gene encoding for the lysosomal enzyme glucocerebrosidase. Type I GD (GD1) patients present anemia, hepatosplenomegaly and bone alterations. In spite of treatment, bone alterations in GD patients persist, including poor bone mineral density (BMD). Mechanisms leading to bone damage are not completely understood, but previous reports suggest that osteoclasts are involved. Chitotriosidase (CHIT) is the most reliable biomarker used in the follow up of patients, although its correlation with bone status is unknown. The aim of this work was to study the pro-osteoclastogenic potential in patients and to evaluate its correlation with CHIT activity levels and clinical parameters. PBMCs from treated patients and healthy controls were cultured in the presence of M-CSF, and mature osteoclasts were counted. BMD, blood CHIT activity and serum levels of CTX, BAP, and cytokines were evaluated in patients. We found that blood CHIT activity and osteoclast differentiation were significantly increased in patients, but no correlation between them was observed. Interestingly, osteoclast numbers but not CHIT, presented a negative correlation with BMD expressed as Z-score. CTX, BAP and serum cytokines involved in bone remodeling were found altered in GD1 patients. These results show for the first time a correlation between osteoclast differentiation and BMD in GD1 patients, supporting the involvement of osteoclasts in the bone pathology of GD1. Our results also suggest that an altered immune response may play an important role in bone damage.Fil: Bondar, Constanza María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Mucci, Juan Marcos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Crivaro, Andrea Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Ormazabal, Maximiliano Emanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Ceci, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Oliveri, María Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; ArgentinaFil: González, D.. Mautalen, Salud e Investigación; ArgentinaFil: Rozenfeld, Paula Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; Argentin