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Erschienen in: Journal of Bone and Mineral Metabolism 3/2021

05.11.2020 | Perspective

Bone fracture healing: perspectives according to molecular basis

verfasst von: Iván Nadir Camal Ruggieri, Andrés Mauricio Cícero, Joao Paulo Mardegan Issa, Sara Feldman

Erschienen in: Journal of Bone and Mineral Metabolism | Ausgabe 3/2021

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Abstract

Fractures have a great impact on health all around the world and with fracture healing optimization; this problem could be resolved partially. To make a practical contribution to this issue, the knowledge of bone tissue, cellularity, and metabolism is essential, especially cytoskeletal architecture and its transformations according to external pressures. Special physical and chemical characteristics of the extracellular matrix (ECM) allow the transmission of mechanical stimuli from outside the cell to the plasmatic membrane. The osteocyte cytoskeleton is conformed by a complex network of actin and microtubules combined with crosslinker proteins like vinculin and fimbrin, connecting and transmitting outside stimuli through EMC to cytoplasm. Herein, critical signaling pathways like Cx43-depending ones, MAPK/ERK, Wnt, YAP/TAZ, Rho-ROCK, and others are activated due to mechanical stimuli, resulting in osteocyte cytoskeletal changes and ECM remodeling, altering the tissue and, therefore, the bone. In recent years, the osteocyte has gained more interest and value in relation to bone homeostasis as a great coordinator of other cell populations, thanks to its unique functions. By integrating the latest advances in relation to intracellular signaling pathways, mechanotransmission system of the osteocyte and bone tissue engineering, there are promising experimental strategies, while some are ready for clinical trials. This work aims to show clearly and precisely the integration between cytoskeleton and main molecular pathways in relation to mechanotransmission mechanism in osteocytes, and the use of this theoretical knowledge in therapeutic tools for bone fracture healing.
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Metadaten
Titel
Bone fracture healing: perspectives according to molecular basis
verfasst von
Iván Nadir Camal Ruggieri
Andrés Mauricio Cícero
Joao Paulo Mardegan Issa
Sara Feldman
Publikationsdatum
05.11.2020
Verlag
Springer Singapore
Erschienen in
Journal of Bone and Mineral Metabolism / Ausgabe 3/2021
Print ISSN: 0914-8779
Elektronische ISSN: 1435-5604
DOI
https://doi.org/10.1007/s00774-020-01168-0

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