EVALUACIÓN DE LA ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN ÓSEA DE LA TIBIA EN CERDOS EDITADOS GENÉTICAMENTE TPC2KO
Agencias de apoyo
- Fundación Séneca–Agencia de Ciencia y Tecnología de la Región de Murcia
Resumen
El tejido óseo es un sistema dinámico regulado por el equilibrio entre formación y resorción ósea, procesos en los que la señalización intracelular de calcio desempeña un papel clave. El canal iónico TPC2, localizado en lisosomas, participa en la regulación de estas señales, especialmente en la osteoclastogénesis. Sin embargo, su función en modelos porcinos es aún poco conocida. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la deleción del gen TPC2 sobre la estructura y composición ósea de la tibia en cerdos editados genéticamente (TPC2KO) en comparación con animales control (WT). Se analizaron tibias de 12 animales (6 por grupo) mediante microtomografía computarizada (micro-CT), microscopía electrónica de barrido (SEM), análisis de textura cortical (GLCM) y espectroscopía de rayos X (SEM-EDX). Los resultados mostraron que los animales TPC2KO presentan un aumento significativo del volumen óseo, de la fracción ósea (BV/TV) y del grosor trabecular. No se observaron diferencias en el espaciado trabecular ni en los índices de conectividad. El análisis por SEM reveló una corteza ósea más compacta y homogénea en los animales KO, lo que fue confirmado por GLCM, indicando menor complejidad estructural. En cuanto a la composición elemental, se observó un incremento significativo de magnesio en los animales TPC2KO, sin cambios en calcio ni fósforo. Este hallazgo sugiere una mineralización ósea menos madura y más dinámica. En conjunto, la deleción de TPC2 altera la microarquitectura y composición del hueso, probablemente debido a cambios en la osteoclastogénesis y en la señalización de calcio. Estos resultados refuerzan el valor del modelo porcino TPC2KO para el estudio de la fisiología ósea.
Descargas
-
Resumen205
-
pdf44
Citas
1. Barceló, M. D., García-García, M. I., Pardo Fernández, F. J., Quintero, A., Cano Davó, J. A., Piñero Silva, C., & Gadea, J. (2025, noviembre 18–21). Evaluación de la estructura ósea del fémur mediante microtomografía computarizada en modelos porcinos TPC2KO. XVIII Congreso Nacional SECAL, Bilbao, España.
2. Barceló, M. D., Navarro-Serna, S., Piñeiro Silva, C., Fernández-Martín, I., Crespo, S., Briski, O., Parrington, J., & Gadea, J. (2023). Manejo y rendimiento reproductivo de una colonia de cerdos knock out para el gen TPC2 en heterosis. En XX Jornadas de Producción Animal AIDA (p. 218). Zaragoza, España.
3. Ben-Zvi, Y., Reznikov, N., Shahar, R., & Weiner, S. (2017). 3D architecture of trabecular bone in the pig mandible and femur: Inter-trabecular angle distributions. Frontiers in Materials, 4. https://doi.org/10.3389/fmats.2017.00029
4. Braux, J., Jourdain, M. L., Guillaume, C., Untereiner, V., Piot, O., Baehr, A., Klymiuk, N., Winter, N., Berri, M., & Buzoni-Gatel, D. (2020). CFTR-deficient pigs display alterations of bone microarchitecture and composition at birth. Journal of Cystic Fibrosis, 19, 466–475. https://doi.org/10.1016/j.jcf.2019.10.023
5. Bystrov, V. A., Komlev, V. S., Fedotov, A. Y., Kovalchuk, M. V., & Barinov, S. M. (2023). Magnesium substitution in hydroxyapatite: Experimental and DFT analysis. Materials, 16(1), 135. https://doi.org/10.3390/ma16010135
6. Domander, R., Felder, A. A., & Doube, M. (2021). BoneJ2: Refactoring established research software (Version 2). Wellcome Open Research, 6. https://doi.org/10.12688/wellcomeopenres.16619.2
7. Doube, M., Kłosowski, M. M., Arganda-Carreras, I., Cordelières, F. P., Dougherty, R. P., Jackson, J. S., Schmid, B., Hutchinson, J. R., & Shefelbine, S. J. (2010). BoneJ: Free and extensible bone image analysis in ImageJ. Bone, 47, 1076–1079. https://doi.org/10.1016/j.bone.2010.08.023
8. Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2021). FAOSTAT database. https://faostat.fao.org/
9. Gadea, J., Navarro-Serna, S., Piñero-Silva, C., Quintero, A., Barceló, M. D., Crespo, S., Carrillo, J., Romero, J., García Olmo, D. C., Parrington, J., Romar, R., & Matás, C. (2024). Metodología para la generación de cerdos editados genéticamente. Animales de Laboratorio, 102.
10. Garbo, C., Locs, J., Dindune, A., Berzina-Cimdina, L., & Cimdins, R. (2020). Multi-ion substituted hydroxyapatite: Structural and mechanical correlations. International Journal of Nanomedicine, 15, 8359–8377. https://doi.org/10.2147/IJN.S271977
11. García-Garduño, M. V., & Reyes-Gasga, J. (2006). La hidroxiapatita, su importancia en los tejidos mineralizados y su aplicación biomédica. TIP Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas, 9(2), 90–95.
12. Hou, N., Du, X., & Wu, S. (2022). Advances in pig models of human diseases. Animal Model and Experimental Medicine, 5, 141–152. https://doi.org/10.1002/ame2.12214
13. Lagostena, L., Minicozzi, V., Meucci, M., Gradogna, A., Milenkovic, S., Palombi, F., Ceccarelli, M., Filippini, A., & Carpaneto, A. (2025). The two-pore channel 2 in human physiology and diseases: Functional characterisation and pharmacology. International Journal of Molecular Sciences, 26. https://doi.org/10.3390/ijms26199708
14. Londoño-Restrepo, S. M., Millán-Montero, M., & Rodríguez-García, M. E. (2019). Comparative study of biogenic hydroxyapatite obtained from bovine, porcine, and human bones: Thermal stability, crystallinity, and chemical composition. Scientific Reports, 9, 8240. https://doi.org/10.1038/s41598-019-44717-6
15. Luthje, F. L., Skovgaard, K., Jensen, H. E., & Kruse Jensen, L. (2018). Pigs are useful for the molecular study of bone inflammation and regeneration in humans. Laboratory Animals, 52, 630–640. https://doi.org/10.1177/0023677218766391
16. Navarro-Serna, S., Hachem, A., Canha-Gouveia, A., Hanbashi, A., Garrappa, G., Lopes, J. S., Paris-Oller, E., Sarrias-Gil, L., Flores-Flores, C., Bassett, A., Sánchez, R., Bermejo-Álvarez, P., Matás, C., Romar, R., Parrington, J., & Gadea, J. (2021). Generation of nonmosaic, two-pore channel 2 biallelic knockout pigs in one generation by CRISPR-Cas9 microinjection before oocyte insemination. CRISPR Journal, 4, 132–146. https://doi.org/10.1089/crispr.2020.0082
17. Notomi, T., Ezura, Y., & Noda, M. (2012). Identification of two-pore channel 2 as a novel regulator of osteoclastogenesis. Journal of Biological Chemistry, 287, 35057–35064. https://doi.org/10.1074/jbc.M112.357459
18. Notomi, T., Kuno, M., Hiyama, A., Nozaki, T., Ohura, K., Ezura, Y., & Noda, M. (2017). Role of lysosomal channel protein TPC2 in osteoclast differentiation and bone remodeling under normal and low-magnesium conditions. Journal of Biological Chemistry, 292, 20998–21010. https://doi.org/10.1074/jbc.M117.817585
19. Notomi, T., Hiyama, A., & Nozaki, T. (2020). Establishment of RANKL-highly sensitive RAW264 subclones in accordance with high expression of TPC2. Journal of Translational Science, 6. https://doi.org/10.15761/JTS.1000266
20. Notomi, T., Kise, C., Kobayashi, R., Otsuka, M., Momota, Y., Ezura, Y., & Kawazoe, T. (2021). TPC1 and TPC2 promote osteoclastogenesis. Journal of Hard Tissue Biology, 30, 333–338. https://doi.org/10.2485/jhtb.30.333
21. Odgaard, A., & Gundersen, H. J. G. (1993). Quantification of connectivity in cancellous bone, with special emphasis on 3D reconstructions. Bone, 14, 173–182. https://doi.org/10.1016/8756-3282(93)90245-6
22. Ribet, A. B. P., Ng, P. Y., & Pavlos, N. J. (2021). Membrane transport proteins in osteoclasts: The ins and outs. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 9, 644986. https://doi.org/10.3389/fcell.2021.644986
23. Schneider, C. A., Rasband, W. S., & Eliceiri, K. W. (2012). NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods, 9, 671–675. https://doi.org/10.1038/nmeth.2089
24. Serre, C. M., Papillard, M., Chavassieux, P., Voegel, J. C., & Boivin, G. (1998). Influence of magnesium substitution on the physical properties of hydroxyapatite: XRD and FTIR studies. Biomaterials, 19(24), 2323–2329. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(98)00118-5
25. Yavropoulou, M. P., & Yovos, J. G. (2008). Osteoclastogenesis: Current knowledge and future perspectives. Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions, 8(3), 204–216. PMID: 18799853.
Derechos de autor 2026 Servicio de Publicaciones, Universidad de Murcia (España)

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Las obras que se publican en esta revista están sujetas a los siguientes términos:
1. El Servicio de Publicaciones de la Universidad de Murcia (la editorial) conserva los derechos patrimoniales (copyright) de las obras publicadas, y favorece y permite la reutilización de las mismas bajo la licencia de uso indicada en el punto 2.
2. Las obras se publican en la edición electrónica de la revista bajo una licencia Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 3.0 España (CC BY-NC-ND 3.0 ES). Se pueden copiar, usar, difundir, transmitir y exponer públicamente, siempre que: i) se cite la autoría y la fuente original de su publicación (revista, editorial y URL de la obra); ii) no se usen para fines comerciales; iii) se mencione la existencia y especificaciones de esta licencia de uso.
3. Condiciones de auto-archivo. Se permite y se anima a los autores a difundir electrónicamente las versiones pre-print (versión antes de ser evaluada) y/o post-print (versión evaluada y aceptada para su publicación) de sus obras antes de su publicación, ya que favorece su circulación y difusión más temprana y con ello un posible aumento en su citación y alcance entre la comunidad académica. Color RoMEO: verde.


