Fig. 1 illustra una superficie ossea colorata con tricromia di Masson con una superficie osteoide di nuova formazione non ancora mineralizzata in blu e osso mineralizzato in rosso, insieme a una sezione adiacente con doppia colorazione per CD34 e actina muscolare liscia (SMA) usando IHC. Lo strato di osso piombato che forma osteoblasti sulla superficie dell’osso è coperto da uno strato di cellule a canopo allungato fibro-osteoblastiche SMA+. Negli esseri umani adulti, l’osso non viene costruito, ma l’osso esistente viene prima eroso e poi ricostruito durante un processo definito rimodellamento osseo (Parfitt, 1994). Negli individui normali e nei pazienti con iperparatiroidismo primario (PHPT), la calotta copre la maggior parte dei siti di rimodellamento osseo (Hauge et al., 2001; Kristensen et al., 2013, 2014). Già nelle pubblicazioni degli anni ’90 era stato suggerito che i fogli cellulari multistrato sopra le superfici di formazione dell’osso nei pazienti con iperparatiroidismo secondario consistevano in cellule di lineage osteoblastico (Bianco e Bonucci, 1991), mentre Ellen Hauge e colleghi nel 2001 hanno dimostrato che i siti di rimodellamento dei pazienti con PHPT hanno una copertura molto estesa della calotta (Hauge et al., 2001). Al contrario, la copertura con cellule canopy è diminuita nelle donne con osteoporosi post-menopausale e nei pazienti con mieloma multiplo o sindrome di Cushing (Andersen et al., 2014; Hinge et al., 2015; Jensen et al., 2012). È probabile che le cellule della calotta abbiano origine dalle cellule mesenchimali dell’involucro del midollo osseo (BME). Le cellule BME sono posizionate sopra le superfici quiescenti e formano uno strato cellulare estremamente attenuato che è difficilmente visibile al microscopio ottico, ma può essere visualizzato al microscopio elettronico (EM) (Kristensen et al., 2014). Le cellule BME e le cellule a baldacchino compartimentano la superficie ossea dal midollo osseo adiacente, e probabilmente comprendono un’importante popolazione di progenitori osteoblasti (Kristensen et al., 2014). Rispetto agli osteoblasti che formano l’osso, le cellule preosteoblastiche della calotta hanno nuclei allungati e lunghe estensioni cellulari che assomigliano morfologicamente ai fibroblasti. Si colorano positivamente per i marcatori degli osteoblasti come osterix e runx2, ma anche per marcatori che sono legati a nervi, cellule muscolari lisce, periciti e fibroblasti come CD56 (NCAM), P3NP e SMA (Andersen et al., 2013; Hinge et al., 2015; Jensen et al., 2012; Kristensen et al., 2013, 2014). Da notare che osterix, runx2 e CD56 marcano anche le cellule del lineage osteoblastico sulle superfici erose, le cellule di inversione e gli osteoblasti che formano l’osso. È molto probabile che le cellule BME e canopy giochino un ruolo sconosciuto nella regolazione delle cellule staminali e progenitrici ematopoietiche (HSPCs). In primo luogo, la loro posizione coincide con l’interazione paracrina putativa tra le cellule del baldacchino e le cellule del midollo osseo, poiché il baldacchino copre gli osteoclasti e le cellule del lineage osteoblastico sulla superficie dell’osso. In secondo luogo, alcuni pazienti con PHPT sviluppano anemia probabilmente a causa della fibrosi del midollo osseo (Bhadada et al., 2009). In terzo luogo, 30 anni fa uno studio ha dimostrato che il bersaglio osseo predominante dell’ormone paratiroideo (PTH) non era l’osteoblasto maturo ma una cellula preosteoblastica putativa (Rouleau et al., 1988), e più recentemente il recettore 1 del PTH (PTHR1) è stato mostrato nelle cellule del canopo di bambini con grave malattia renale, e la copertura di baldacchini eccezionalmente multistrato è correlata al livello di PTH (Pereira et al., 2016). In quarto luogo, sia studi preclinici che clinici hanno dimostrato un ruolo regolatore del PTH sulle cellule staminali ematopoietiche (HSC) e sulla nicchia HSC (Brunner et al., 2007; Yu et al., 2014; Calvi et al., 2003), e uno studio preclinico ha dimostrato che il trattamento con PTH dopo il trapianto di midollo osseo ha determinato un aumento dell’incisione delle HSC (Adams et al., 2007). Tuttavia, i pazienti trattati con PTH durante un periodo di 28 giorni dopo un doppio trapianto di sangue di cordone ombelicale non hanno ottenuto un recupero più rapido o migliore dell’emocromo (Ballen et al., 2012). Ancora, le cellule del baldacchino fibro-osteoblastico, e forse anche i loro precursori, le cellule BME, sono il principale bersaglio cellulare del PTH e l’incapacità di trasferire gli effetti del trattamento con PTH dagli studi preclinici a quelli clinici non esclude la possibilità di un effetto, ma sottolinea alcune delle difficoltà nel trasferire i risultati da topi giovani con una rapida modellazione ossea in corso a esseri umani anziani con un lento rimodellamento osseo.
Fig. 1. Visualizzazione di una superficie di formazione ossea. Due immagini ottenute su sezioni adiacenti che sono state colorate utilizzando la tricromia di Masson modificata (A) o la doppia colorazione per CD34 e SMA utilizzando IHC (B). Le linee tratteggiate inferiori indicano il contorno della superficie ossea mentre quelle superiori indicano il contorno della calotta. La superficie osteoide non mineralizzata appena formata è blu, mentre l’osso mineralizzato è rosso (A). Si noti che solo le cellule fibro-osteoblastiche allungate della calotta si colorano di SMA, mentre gli osteoblasti che formano l’osso più a piombo si colorano negativamente (B). Le frecce gialle e nere indicano un capillare. Barre della scala = 25 μm. Le sezioni sono ottenute da una biopsia del midollo osseo in paraffina da una volontaria sana di 57 anni (Danish National Committee on Biomedical Research Ethics project ID # S-20110112).