Το οστό αποτελεί ένα ιδανικό περιβάλλον για μετάσταση, καθώς η συνεχής και δυναμική ανάπλασή του παρέχει μια γόνιμη βάση για την παλιννόστηση και τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων. Ο μεταβολισμός του οστού αποτελείται από το στάδιο της απορρόφησης (bone resorption), το στάδιο του σχηματισμού (bone formation) και το στάδιο της ηρεμίας. Το 65-75% των γυναικών με καρκίνο του μαστού εμφανίζουν οστικές μεταστάσεις, καθώς τα καρκινικά κύτταρα του μαστού εμφανίζουν αυξημένο οστεοτροπισμό. Τα καρκινικά κύτταρα του μαστού όταν μεταναστεύουν στο οστό εκκρίνουν διάφορους αυξητικούς παράγοντες και κυτταροκίνες, οι οποίοι μέσω των οστεοβλαστών, υπερενεργοποιούν τους οστεοκλάστες με αποτέλεσμα την διατάραξη της φυσιολογικής ομοιοστασίας του οστού. Η αυξημένη οστεολυτική δραστηριότητα έχει ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση αυξητικών παραγόντων που βρίσκονται εγκλωβισμένοι στο οστό, οι οποίοι συμβάλλουν στην επιβίωση και τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων στο περιβάλλον του οστού. Έτσι εγκαθιδρύεται ένας ‘φαύλος κύκλος’ μεταξύ την ενεργοποίησης των οστεοκλαστών και την ανάπτυξης του όγκου στο περιβάλλον του οστού. Η οστική νόσος στον καρκίνο έχει σημαντικές κλινικές εκδηλώσεις που επηρεάζουν την ποιότητα ζωής του ασθενή. Αυτές περιλαμβάνουν πόνο στον σκελετό, εξασθένηση της κινητικότητας, υπερασβεστιαιμία, συχνά κατάγματα, συμπίεση των νευρικών ριζών και του νωτιαίου μυελού, καθώς και διαταραχές αιμοποίησης. Για την αντιμετώπιση των εκδηλώσεων της οστικής νόσου και γενικότερα των ασθενειών με αυξημένη οστεοκλαστική δραστηριότητα έχει εγκριθεί από τον FDA η χορήγηση διφωσφονικών. Τα διφωσφονικά είναι συνθετικά ανάλογα του πυροφωσφορικού (PPi), όπου οι δύο φωσφονικές ομάδες ενώνονται μέσω φωσφοαιθερικού δεσμού με ένα κεντρικό άτομο άνθρακα (P–C–P) στο οποίο είναι ομοιοπολικά συνδεδεμένες δύο πλευρικές αλυσίδες. Χωρίζονται σε δύο κατηγορίες τα αμινο-διφωσφονικά και τα μη αμινο-διφωσφονικά με διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης. Το ζολενδρονικό ανήκει στην κατηγορία των αμινο-διφωσφονικών και δρα αναστέλλοντας την συνθάση του πυροφωσφορικού φαρνεσυλίου (FPP) στο μονοπάτι του μεβαλονικού. Το γεγονός αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αναστολή της σύνθεσης των ισοπρενοϊδών λιπδίων FPP και πυροφωσφορικό γερανυλγερανύλιο (GGPP). Τα FPP και GGPP είναι απαραίτητα για την πρενυλίωση δηλαδή την λιπιδική τροποποίηση των μικρών GTPασων. Η πρενυλίωση είναι απαραίτητη για την «αγκυροβόληση» τους στην κυτταροπλασματική πλευρά τις κυτταρικής μεμβράνης 274 και ως εκ τούτου στην λειτουργία των σηματοδοτικών αυτών πρωτεϊνών που είναι επίσης απαραίτητη για την λειτουργία των οστεοκλαστών. Αρχικός σκοπός της διατριβής ήταν να εξετάσει την επίδραση του ζολενδρονικού σε βασικές ιδιότητες των καρκινικών κυττάρων, όπως είναι ο ανεξέλεγκτος πολλαπλασιασμός και η διήθηση σε γειτονικούς ιστούς. Για τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιήθηκαν δύο καρκινικές επιθηλιακές κυτταρικές σειρές από ανθρώπινο μαστό, με διαφορετική μεταστατική ικανότητα και διαφορετική έκφραση οιστρογοϋποδοχέων. Οι πειραματικές μελέτες που πραγματοποιήθηκαν σε θρεπτικό υλικό παρουσία ορού, ώστε να υπάρχει διέγερση των κυττάρων από μίγμα αυξητικών παραγόντων που υπάρχει στον ορό, έδειξαν ότι το ζολενδρονικό ανέστειλε στατιστικώς σημαντικά των κυτταρικό πολλαπλασιασμό και των δύο κυτταρικών σειρών. Επίσης αξιοσημείωτο είναι ότι το ζολενδρονικό ανέστειλε σε σημαντικό βαθμό την διήθηση και των δύο καρκινικών σειρών είτε χρησιμοποιήθηκε ως χημειοτακτικό ορός είτε εθισμένο υλικό καλλιέργειας από ινοβλάστες μαστού. Για την περαιτέρω μελέτη της ανασταλτικής δράσης του ζολενδρονικού στην διηθητική ικανότητα των καρκινικών κυττάρων, μελετήθηκε η δράση του σε βασικές διεργασίες των καρκινικών κυττάρων που συμβάλλουν στην διηθητική τους ικανότητα, την ικανότητα προσκόλλησης τους στον ECM και την κινητικότητά τους. Η επώαση των καρκινικών κυττάρων με ζολενδρονικό είχε ως αποτέλεσμα την σημαντική αναστολή της ικανότητας προσκόλλησης τους σε όλα τα συστατικά του ECM για την MDA-MB-231 σειρά, ενώ για την MCF-7 παρατηρήθηκε αναστολή της προσκόλλησης σε όλα τα συστατικά του ECM με μόνη διαφορά ότι η αναστολή αυτή δεν ήταν στατιστικώς σημαντική για τα κολλαγόνα τύπου Ι και IV. Η μελέτη της κινητικότητας των καρκινικών κυττάρων μελετήθηκε με δύο τρόπους, έτσι ώστε να έχουμε μια πιο ξεκάθαρη εικόνα για την δράση του ζολενδρονικού. Και από τις δύο πειραματικές τεχνικές παρατηρήθηκε ότι η κυτταρική κινητικότητα αναστέλλεται σημαντικά υπό την επίδραση του ζολενδρονικού για τα MDA-MB-231 κύτταρα. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι η ανασταλτική δράση του ζολενδρονικού στην κυτταρική κινητικότητα παρατηρήθηκε και στην συγκέντρωση των 3μΜ. Ο εξωκυττάριος χώρος δεν είναι ένα απλό υποστηρικτικό σύστημα μορίων του συνδετικού ιστού, αλλά αποτελεί μια δομική μονάδα η οποία λαμβάνει μέρος σε φυσιολογικές αλλά και παθολογικές διεργασίες. Η σημαντικότητα της δομής και Περίληψη 275 λειτουργικότητας των μορίων του εξωκυττάριου χώρου στις παθοφυσιολογικές διαδικασίες τον καθιστούν ως ένα από τα σημαντικότερα προς μελέτη πεδία. Είναι ευρέως γνωστό ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ καρκινικών κυττάρων και των συστατικών του εξωκυττάριου χώρου, εκτός από την επαγωγή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, είναι σημαντικές για την πρόοδο του καρκίνου, την αγγειογέννεση και τη μετάσταση. Με βάση τη σύγχρονη βιβλιογραφία, αλλά και την μακροχρόνια εμπειρία και το δημοσιευμένο έργο του εργαστηρίου μας, είναι γνωστό ότι αλλαγές στην έκφραση τριών ο σημαντικών κατηγοριών μορίων του εξωκυττάριου χώρου, των PGs των MMPs και των ιντεγκρινών, μπορεί να έχουν σημαντικές συνέπειες στην ανάπτυξη και την πρόοδο του καρκίνου του μαστού. Για το σκοπό αυτό έγινε εκτενής μελέτη στο επίπεδο της δράσης του ζολενδρονικού στις κατηγορίες αυτών των μορίων. Η χορήγηση του ζολενδρονικού στα κύτταρα είχε ως αποτέλεσμα την αναστολή της έκφρασης, ενός σημαντικού για την οστική μετάσταση μορίου, της συνδεκάνης-1 τόσο σε γονιδιακό όσο και σε πρωτεϊνικό επίπεδο και στις δύο καρκινικές σειρές. Επίσης ανέστειλε την γονιδιακή έκφραση της συνδεκάνης -2 στην MCF-7 και MDAMB- 231 παρατηρήθηκε μια τάση αναστολής της. Για την συνδεκάνη-4 δεν επηρέασε την γονιδιακή της έκφραση στην MDA-MB-231, ενώ στην MCF-7 την ανέστειλε. 6στόσο σε πρωτεϊνικό επίπεδο αύξησε την έκφραση της και στις δύο καρκινικές σειρές, γεγονός που υποδεικνύει πως καταστέλλει τον μηχανισμό αποικοδόμησής της. Βάσει πρόσφατων μελετών η αύξηση της έκφρασης της συνδεκάνης-4 έχει ως αποτέλεσμα την καταστολή της κινητικότητας των κυττάρων, γεγονός που εξηγεί την παρατηρούμενη από το ζολενδρονικό μείωση στην κινητικότητα των κυττάρων. Η μελέτη της δράσης του ζολενδρονικού στην έκφραση των MMPs και των TIMPs έδωσε σημαντικά στοιχεία για την παρατηρούμενη αναστολή της διηθητικής ικανότητας των καρκινικών κυττάρων, καθώς η έκφραση της των MMPs που μελετήθηκαν και στις δύο καρκινικές σειρές μειώθηκε σημαντικά, ενώ η έκφραση των TIMPs αυξήθηκε σημαντικά. Όσον αφορά τις ιντεγκρίνες, των οποίων ο ρόλος στην κυτταρική προσκόλληση είναι γνωστός, στα κύτταρα MDA-MB-231 το ζολενδρονικό προκάλεσε στατιστικά σημαντική αναστολή στην έκφραση των υπομονάδων α1, α4, α5, β1, β2, β6 των ιντεγκρινών, καθώς και στις ιντεγκρίνες αvβ3 και α5β1, προκάλεσε σχεδόν πλήρη αναστολή στην έκφραση των β3 και αvβ5, επαγωγή στις αv και β4 υπομονάδες και δεν επηρέασε την έκφραση των α2 και α3. Αντίστοιχα, στα MCF-7 το ζολενδρονικό προκάλεσε αναστολή στην έκφραση των 276 υπομονάδων α2, α3, α5, αν, αvβ3, β1, β2, β3, β6 και των ιντεγκρινών αvβ5 και α5β1. Προκάλεσε επίσης επαγωγή στην υπομονάδα α1, ενώ δεν επηρέασε την έκφραση των υπομονάδων α4 και β4. Αξιοσημείωτη είναι η αναστολή της αvβ3, καθώς το ετεροδιμερές αυτό παίζει σημαντικό ρόλο στην μετάσταση των καρκινικών κυττάρων στο οστό. Συγκρίνοντας τα πειράματα της κυτταρικής προσκόλλησης και της έκφρασης των ιντεγκρινών παρατηρείται συμφωνία μεταξύ τους. Σημαντική επίσης για την αντικαρκινική και αντιμετασταστική δράση του ζολενδρονικού είναι η παρατηρούμενη αναστολή της έκκρισης του HA και της έκφρασης του υποδοχέα του, του CD44, καθώς το και τα δύο μόρια ξεχωριστά αλλά και ως σύμπλοκο διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην πρόοδο του καρκίνου και στην μετάσταση του στα οστά. Επόμενος σκοπός της διατριβής ήταν να μελετηθεί η επίδραση του ζολενδρονικού εκεί που κυρίως δίνει μετάσταση ο καρκίνος του μαστού, δηλαδή στα οστά. Για το λόγο μελετήθηκε η δράση του στην ενεργοποίηση των πρώιμων οστεοκλαστων σε υπόστρωμα οστού, χρησιμοποιώντας ως δείκτες την TRAP 5b και το NTx, και διαπιστώθηκε πως το ζολενδρονικό μπορεί να επάγει την αναστολή της οστεοκλαστογένεσης με μηχανισμό ο οποίος δεν βασίζεται στην υπερέκκριση της OPG. Επίσης ανέστειλε την έκφραση της ΜΜP-9, η οποία πέρα από την αποικοδομητική της δράση, αποτελεί και δείκτη της οστεοκλαστικής σειράς. Στην συνέχεια μελετήθηκε η ενεργοποίηση των οστεοκλαστών σε ένα πειραματικό μοντέλο που περιλάμβανε την συν-καλλιέργεια πρώιμων οστεοκλαστών και καρκινικών κυττάρων της σειράς MDA-MB-231 παρουσία και απουσία αυξητικών παραγόντων που επάγουν την ενεργοποίηση των οστεοκλαστών. Και στις δύο περιπτώσεις η ωρίμανση των οστεοκλαστών αναστάλθηκε δοσο-εξαρτώμενα. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι τα καρκινικά κύτταρα μπορούν από μόνα τους να επάγουν την ενεργοποίηση των οστεοκλαστών καθώς και ότι ζολενδρονικό αναστέλλει την ενεργοποίηση των οστεοκλαστων στην χαμηλή συγκέντρωση των οστεοκλαστών. Επίσης και στις δύο περιπτώσεις το ζολενδρονικό μείωσε σημαντικά το φορτίο των ζελατινασών στο περιβάλλον του οστού μειώνοντας έτσι και την λυτική τους δραστηριότητα. Όπως είναι γνωστό όταν τα καρκινικά κύτταρα μεταναστεύουν στο περιβάλλον του οστού ουσιαστικά εκμεταλλεύονται του μηχανισμούς αποικοδόμησης έτσι ώστε να δημιουργήσουν ένα περιβάλλον ευνοϊκό για την επιβίωσή τους. Για το λόγο αυτό μελετήθηκε η δράση του ζολενδρονικού στην δραστικότητα ενεργών οστεοκλαστών Περίληψη 277 καθώς και σε μόρια, όπως η TRAP, η β3 ιντεγκρίνη, η καθεψίνη Κ και οι MMP-1, -9, -14, που παίζουν σημαντικό ρόλο στην λειτουργία τους. Τα αποτελέσματα από την μέτρηση του NTx έδειξαν πως το ζολενδρονικό καταστέλλει την δραστικότητα των οστεοκλαστών. Όσον αφορά τα μόρια που μελετήθηκαν το ζολενδρονικό ανέστειλε την έκφραση τους στην συγκέντρωση των 15 μΜ, ενώ στην συγκέντρωση των 3 μΜ είτε ανέστειλε την έκφραση τους (ΜΜP-1, MT1-MMP, ιντεγκρίνη β3) είτε δεν την επηρέασε (καθεψίνη Κ, TRAP) είτε την αύξησε (MMP-9). Η μελέτη της πρωτεϊνικής έκφρασης της ΜΜP- 9 εμφάνισε το ίδιο μοτίβο με την γονιδιακή της έκφραση. Όπως είναι γνωστό η χημειοθεραπεία στον καρκίνο δεν έγκειται στην χορηγία ενός μόνο φαρμάκου αλλά σε συνδυασμούς φαρμάκων. Για το λόγο αυτό αξιολογήθηκε η δράση του ζολενδρονικού με άλλα γνωστά αντικαρκινικά μόρια (λετροζόλη και STI571), των οποίων η δράση τους έχει μελετηθεί και αξιολογηθεί από το εργαστήριο Βιοχημείας. Τα μόρια αυτά είναι η λετροζόλη και ο μοριακός αναστολέας STI571. Παρουσία των δύο ειδικών αναστολέων παρατηρήθηκε ενίσχυση της ανασταλτικής δράσης του ζολενδρονικού στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, χωρίς ωστόσο να παρατηρείται συνεργιστική δράση τους. Συνοψίζοντας το ζολενδρονικό φαίνεται να έχει σημαντική in vitro αντικαρκινική δράση, καθώς εμφανίζει ανασταλτική δράση στον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων και στα επιμέρους βήματα της μεταστατικής διαδικασίας. Επιδρά σε μόρια που παίζουν σημαντικό ρόλο στην εξάπλωση του όγκου και φαίνεται να μπορεί να διακόψει το ‘φαύλο κύκλο’ της οστικής νόσου στον καρκίνο του μαστού. Η χρησιμοποίηση του μαζί με άλλα αντικαρκινικά μπορεί να αυξήσει την ανασταλτική του ικανότητα. Περαιτέρω μελέτες θα βοηθήσουν στην in vivo επιβεβαίωση των παραπάνω και συγκεκριμένα ότι το ζολενδρονικό εν δυνάμει θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως αντικαρκινικός παράγοντας σε γυναίκες με καρκίνο του μαστού, έτσι ώστε να αποφευχθούν οι πιθανές μεταστάσεις στα οστά. / In this doctoral thesis the effect of zoledronic acid (zol) on human MDA-MB- 231 and MCF-7 breast cancer cell lines on cell proliferation, invasion, adhesion and migration were examine. The obtained results demonstrated that zoledronate effectively reduced cell growth for both cancer cell lines. Moreover the effect of zol on key matrix molecules that implicated in cell migration, invasion and metastasis, such as Proteoglycans, Metalloproteinase and integrins were studied. In both cell lines the inhibition of expression of both protein and gene levels were demonstrated. In order to evaluated the effect of zol on the activation of osteoclasts, bone particles with the appropriate growth factors were co-cultured with MDA-MB-231 cells. Conclusively the result of this thesis demonstrated that zol inhibits migration and invasiveness of breast cancer cells, which is of crucial importance in preventing the spread in bone inviroment.

Bone is a dynamic tissue that is continuously remodelled, a process that requires equal amounts of osteoclastic bone resorption and osteoblastic bone formation. Inflammation may disturb the equilibrium and result in local and/or systemic bone loss. Negative bone mass balance occurs in several chronic inflammatory diseases, e.g. periodontitis and rheumatoid arthritis (RA). The aetiology of periodontitis is infectious, while RA is an autoimmune disease. Despite aetiological differences, an association between the two diseases has been established but it is not known if they are causally related. Periodontitis may develop when the inflammatory process, initially restricted to the gingiva (gingivitis), further invades the periodontium and causes bone resorption. The cellular and molecular mechanisms underlying the transition from gingivitis to periodontitis are not fully elucidated. Osteoclast formation is dependent on receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL), but how osteoclast precursors are recruited to the jawbone is poorly understood. A family of cytokines named chemokines has been reported to possess such properties and increasing evidence points towards their involvement in the pathogenesis of chronic inflammatory diseases. The overall aim of this thesis was to gain extended knowledge about the role of chemokines and a newly discovered family of leukocytes named innate lymphoid cells (ILCs) in periodontitis and concomitant inflammatory disturbed bone remodelling. Furthermore, the aim was also to study the association between periodontitis and RA. We identified increased serum levels of monocyte chemoattractant protein (MCP)-1 and CCL11 in individuals with periodontitis. Moreover, a robust correlation between the two chemokines and periodontitis was detected in a weighted analysis of inflammatory markers, subject characteristics and periodontitis parameters. We detected higher MCP-1 levels in periodontitis tissue compared to non-inflamed. Furthermore we demonstrated that human gingival fibroblasts express MCP-1 and CCL11 in response to pro-inflammatory cytokines through NF-κB signalling. Using an inflammatory bone lesion model and primary cell cultures, we discovered that osteoblasts express CCL11 in vivo and in vitro and that the expression increased under inflammatory conditions. Osteoclasts did not express CCL11, but its high affinity receptor CCR3 was upregulated during osteoclast differentiation and found to co-localise with CCL11 on the surface of osteoclasts. Exogenous CCL11 was internalised in osteoclasts, stimulated the migration of osteoclast precursors and increased bone resorption in vitro. To analyse if periodontitis precedes RA we analysed marginal jawbone loss in dental radiographs taken in pre-symptomatic RA cases and matched controls. The prevalence of jawbone loss was higher among cases, and the amount of jawbone loss correlated with plasma levels of RANKL. In the search of the newly discovered ILCs, we performed flow cytometry analyses on gingivitis and periodontitis tissue samples. We detected twice as many ILCs in periodontitis as in gingivitis. In addition we found RANKL expression on ILC1s (an ILC subset). In conclusion, we demonstrated that CCL11 is systemically and locally increased in periodontitis and that the CCL11/CCR3 axis may be activated in inflammatory disturbed bone remodelling. We also found that marginal jawbone loss correlated with plasma levels of RANKL and preceded clinical onset of symptoms of RA. Furthermore, we demonstrated that ILCs are present in periodontitis and represent a previously unknown source of RANKL. / Skelettet har flera viktiga funktioner i kroppen såsom att möjliggöra en upprätt hållning, utgöra fäste för muskler och mediera rörelse, skydda benmärgen och de inre organen samt reglera mängden av lösligt mineral i blodet. Med tiden uppstår mikroskador i skelettet vilket innebär att benvävnaden måste byggas om för att vara fortsatt funktionell. Ombyggnaden kallas remodellering och är en kontinuerlig process som huvudsakligen utförs av benbildande celler kallade osteoblaster och bennedbrytande celler kallade osteoklaster. Remodelleringen är strikt reglerad av olika signalmolekyler och under friska förhållanden råder jämvikt mellan mängden ben som bryts ner och mängden ben som bildas, vilket innebär att benmassan hålls konstant. Vid sjukdomar som medför långvariga inflammationsprocesser i benvävnad eller i närheten av benvävnad, exempelvis parodontit (tandlossningssjukdom) och ledssjukdomen reumatoid artrit (RA), kan den rådande jämvikten rubbas, vilket oftast resulterar i minskad benmängd. Vid parodontit är den bakomliggande orsaken till inflammationen bakterier som finns i placket på tänderna, men vid RA tros anledningen vara att immunförsvaret attackerar kroppsegna celler. Trots olikheterna delar de två sjukdomarna flera gemensamma drag med avseende på riskfaktorer, vilka signalmolekyler som återfinns i blodet samt hur inflammationsprocessen fortskrider. Parodontit föregås av gingivit (tandköttsinflammation). Hos vissa individer övergår gingivit till parodontit, en process som inkluderar nedbrytning av tandens stödjevävnader inklusive käkben. Det är inte helt klarlagt vilka celler och molekyler som finns närvarande vid gingivit respektive parodontit eller vilka mekanismer som ligger bakom skiftet mellan de två tillstånden. Det är sedan tidigare känt att molekylen RANKL är viktig för osteoklastbildning, men det är delvis okänt hur osteoklastförstadieceller rekryteras från blodcirkulationen till käkbenet. En grupp av molekyler kallade kemokiner, som även finns i förhöjda nivåer i blod vid parodontit och RA, har visat sig ha sådana egenskaper. För att finna läkemedel som kan förhindra bennedbrytning till följd av den inflammatoriskt störda benremodellering som sker vid både parodontit och RA är det viktigt att studera sambandet mellan sjukdomarna och få en tydlig bild av vilka celler som är närvarande vid inflammationsprocessen. Det är även av betydelse att kartlägga vilka celler och molekyler som främjar rekrytering av osteoklastförstadieceller och bidrar till bennedbrytning. Syftet med den här avhandlingen var att undersöka betydelsen av kemokiner vid inflammatoriskt störd benremodellering och vid parodontit samt att undersöka sambandet mellan parodontit och RA. För att skapa en tydligare bild av vilka cellertyper som är närvarande vid inflammationsprocessen vid parodontit undersöktes även förekomsten av en nyligen upptäckt celltyp vid namn ILCimmunceller (ILCs) samt om dessa celler uttrycker RANKL. Först analyserades förekomsten av olika inflammatoriska signalmolekyler i blod från individer med parodontit samt från friska kontroller. Individer med parodontit hade förhöjda nivåer av kemokinerna MCP-1 och CCL11. Genom att använda en statistisk analysmetod som utöver inflammatoriska signalmolekyler även inkluderade kliniska variabler kunde ett samband mellan de två kemokinerna och parodontit påvisas. Vidare undersöktes möjliga ursprung till de i blodet förhöjda kemokinnivåerna genom att analysera tandkött från tänder med parodontit samt friskt tandkött. Vid parodontit uppmättes högre nivåer av MCP-1. Gingivala fibroblaster (en celltyp som producerar bindväv och ansvarar för tandköttets uppbyggnad) från människa bildade MCP-1 och CCL11 när de stimulerats med inflammationsfrämjande substanser, vilket krävde aktivering en intracellulär signaleringsväg kallad NF-κB. För att utreda betydelsen av CCL11 vid inflammatoriskt störd benremodellering analyserades bencellers bildning av CCL11 in vivo i skalltak från möss samt in vitro i cellodlingar. Osteoblaster bildade CCL11 in vivo och in vitro och bildningen ökade under inflammatoriska förhållanden. Osteoklaster bildade inte CCL11, men däremot fanns ett uttryck av receptorn CCR3, vilket är en mottagarmolekyl till CCL11. I vävnadssnitt från skalltak visades att CCL11 och CCR3 ser ut att binda till varandra på osteoklasternas yta. Dessutom hade CCL11 en positiv effekt på rekrytering av osteoklastförstadieceller och CCL11 som tillsattes till cellodlingar togs upp av osteoklaster och stimulerade benresorption. För att studera sambandet mellan parodontit och RA analyserades käkbensförlust vid tänder med hjälp av röntgenbilder tagna på individer som senare utvecklade RA (pre-symptomatiska) samt matchade kontroller. De presymptomatiska individerna hade en högre grad av käkbenförlust och det fanns också ett samband mellan käkbensförlust och nivåer av RANKL i blodet. Förekomsten av ILCs i tandkött från tänder med gingivit respektive parodontit analyserades med flödescytometri. Dubbelt så många ILCs återfanns vid parodontit än vid gingivit, varav majoriteten bestod av ILC1 (en undergrupp till ILCs). Vidare analyser visade att ILC1 cellerna bildar RANKL. Sammanfattningsvis, vid parodontit finns förhöjda nivåer av CCL11 i vävnaden och i blodet, och interaktionen mellan CCL11 CCR3 kan vara av betydelse vid inflammatoriskt störd benremodellering. Käkbensförlust föregår RA och korrelerar med nivåer av den osteoklaststimulerande molekylen RANKL i blodet, vilket stödjer teorin om att det finns ett samband mellan de två sjukdomarna. De nyligen upptäckta ILCs återfinns vid både gingivit och parodontit och utgör dessutom en tidigare okänd källa till RANKL.

A erupção dentária depende de uma coordenada interação entre o germe dentário e o tecido ósseo da cripta que o envolve. Para que seja formada a via eruptiva, a reabsorção da porção oclusal da cripta óssea por osteoclastos é indispensável. Os bisfosfonatos são drogas com reconhecida capacidade de inibir a atividade clástica e foram empregados no presente estudo a fim de interferir no tecido ósseo da cripta alveolar durante a formação e erupção de molares de ratos. Doses diárias dos bisfosfonatos alendronato ou etidronato de 2,5 e 8 mg/kg, respectivamente, foram administradas a ratos recém nascidos. Os controles foram injetados com solução salina. Nos períodos de 4, 8, 14, 21 e 28 dias, as maxilas foram fixadas em 2,5% de formaldeído + 2% de glutaraldeído, 4% de formaldeído + 0,1% de glutaraldeído ou fixador Zamboni, descalcificadas em EDTA a 4,13% e processadas para análise em microscopias de luz, eletrônica de transmissão e confocal, histoquímica TRAP, imunocitoquímica para OPN, BSP, RANK, RANKL e OPG. Alguns espécimes não foram descalcificados para análise em microscopia eletrônica de varredura, ou congelados em nitrogênio líquido para extração e análise e da expressão de proteínas por Western Blotting. O etidronato ocasionou alterações no metabolismo ósseo da cripta que resultaram no atraso da erupção e da formação radicular em relação ao controle. O alendronato aumentou o número de osteoclastos no osso alveolar, porém a maioria apresentou estado latente, o que diminuiu a reabsorção óssea da cripta ao redor do germe dentário e impediu a erupção dos molares e a formação radicular. A expressão de RANKL, molécula ativadora dos osteoclastos, durante o início do processo eruptivo, diminuiu em comparação ao controle. Com a diminuição da remodelação óssea, o tecido apresentou distribuição de OPN e BSP típica de osso primário. Os resultados demonstram que a reabsorção óssea é importante em todos os pontos da cripta e não apenas em sua porção oclusal durante a formação da via eruptiva, para que a formação e erupção dentária ocorram adequadamente. / Tooth eruption depends on coordinated interactions between the tooth germ and the surrounding bony crypt. The formation of the eruptive pathway requires the resorption of the occlusal portion of the bony crypt by osteoclasts. The bisphosphonates are drugs with known capability to inhibit clastic activity, and were employed in the present study with the aim of interfering in the alveolar bony crypt during the formation and eruption of rat molars. Daily alendronate or etidronate 2.5 and 8 mg/kg doses, respectively, were administered to newborn rats. The controls were injected with saline solution. At 4, 8, 14, 21 and 28 days, the maxillae were fixed in 2.5% formaldehyde + 2% glutaraldehyde, 4% formaldehyde + 0,1% glutaraldehyde or Zambonis fixative, decalcified in 4.13% EDTA and processed for light, confocal and transmission electron microscopy analyzes, TRAP histochemistry, and immunocytochemistry for OPN, BSP, RANK, RANKL and OPG. Some specimens were left undecalcified for scanning electron microscopy analyzes, or frozen in liquid nitrogen for protein extraction and Western Blotting protein expression analyzes. Etidronate occasioned alterations in the alveolar bony crypt metabolism that resulted in the delay of tooth eruption. Alendronate increased osteoclast number in the alveolar bone; however, most of them were latent, which decreased the resorption of the bony crypt surrounding the tooth germ and impeded the eruption and root formation of the molars. The expression of RANKL, an osteoclast-activating molecule, was decreased. The inhibition of the bone remodeling resulted in typical primary bone OPN and BSP labeling pattern. These results demonstrate that bone resorption at the entire surface of the crypt, and not only during the eruptive pathway formation, is crucial for adequate tooth eruption and formation.

Introduction: Extracellular DNA (ecDNA) is a common component of blood plasma. Increased levels of ecDNA in plasma can be found in some autoimmune diseases like systemic lupus erythematosus (SLE), rheumatoid arthritis or celiac disease which are associated with inflammatory processes. These diseases are also associated with an increased risk of osteoporosis. Bone is a dynamic structure undergoing constant modelling caused by osteoblasts, osteocytes and osteoclasts. Shifting their equilibrium can lead to pathological conditions such as osteoporosis. In this thesis we focused on elucidating whether ecDNA, an inflammatory agent with proven immunoregulatory effects can alter differentiation potential of monocytes and alternatively lead to osteoclastogenesis via TLR9. Material and methods: We obtained monocytes from peripheral blood of healthy donors and cultivated them with four types of ODNs control (CO), stimulatory (ST), inhibitory (INH, telomeric (TLM) with phosphodiester (-pO) or phosphorothioate (-pS) backbone for two weeks to establish their effect on differentiation potential of monocytes into osteoclasts. Osteoclastogenesis was evaluated by number of yielded osteoclasts observed on a light microscope. To establish the effect of ODNs on osteoclast activity samples were analysed by qPCR for...

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Multiple myeloma (MM) is an incurable malignancy characterized by the proliferation of neoplastic plasma cells in the bone marrow (BM) and by multiple osteolytic lesions throughout the skeleton. We previously reported that CD166 is a functional molecule on normal hematopoietic stem cells (HSC) that plays a critical role in HSC homing and engraftment, suggesting that CD166 is involved in HSC trafficking and lodgment. CD166, a member of the immunoglobulin superfamily capable of mediating homophilic interactions, has been shown to enhance metastasis and invasion in several tumors. However, whether CD166 is involved in MM and plays a role in MM progression has not been addressed. We demonstrated that a fraction of all human MM cell lines tested and MM patients’ BM CD138+ cells express CD166. Additionally, CD166+ cells preferentially home to the BM of NSG mice. Knocking-down (KD) CD166 expression on MM cells with shRNA reduced their homing to the BM. Furthermore, in a long-term xenograft model, NSG mice inoculated with CD166KD cells showed delayed disease progression and prolonged survival compared to mice receiving mock transduced cells. To examine the potential role of CD166 in osteolytic lesions, we first used a novel Ex Vivo Organ Culture Assay (EVOCA) which creates an in vitro 3D system for the interaction of MM cells with the bone microenvironment. EVOCA data from MM cells lines as well as from primary MM patients’ CD138+ BM cells demonstrated that bone osteolytic resorption was significantly reduced when CD166 was absent on MM cells or calvarial cells. We then confirmed our ex vivo findings with intra-tibial inoculation of MM cells in vivo. Mice inoculated with CD166KD cells had significantly less osteolytic lesions. Further analysis demonstrated that CD166 expression on MM cells alters bone remodeling by inhibiting RUNX2 gene expression in osteoblast precursors and increasing RANKL to OPG ratio in osteoclast precursors. We also identified that CD166 is indispensable for osteoclastogenesis via the activation of TRAF6-dependent signaling pathways. These results suggest that CD166 directs MM cell homing to the BM and promotes MM disease progression and osteolytic disease. CD166 may serve as a therapeutic target in the treatment of MM.

No description available.

Les eicosanoïdes sont des médiateurs importants qui encadrent et régulent les fonctions osseuses. Leur production est sous la tutelle des phospholipases A[indice inférieur 2] qui permettent la relâche d’acide arachidonique et de lysophospholipides puis de leur métabolisme subséquent des membranes cellulaires. Les PLA[indice inférieur 2] sécrétées ont également comme particularité de pouvoir exercer leurs effets directement via leurs récepteurs membranaires comme ligand. Malgré l’implication connue des prostaglandines sur les fonctions ostéoclastiques et dans plusieurs processus pathologiques résultants en érosion osseuse, les phospholipases A[indice inférieur 2] ostéoclastiques restent inconnues et leurs rôles, spéculatifs. Les études présentées démontrent la présence de la cPLA[indice inférieur 2]-α et de la sPLA[indice inférieur 2] IIA chez les ostéoclastes humains. Par contre, leur expression semble différer selon l’état de l’os. En effet, la cPLA[indice inférieur 2]-α semble exprimée ubiquitairement, mais la sPLA[indice inférieur 2] IIA n’est détectable que dans l’os fœtal ou atteint de la maladie de Paget et n’est pas exprimée dans l’os sain, ostéoporotique ou arthrosique. La sPLA[indice inférieur 2] IIA semble donc exprimée en condition de fort remodelage osseux. Dans notre modèle, la cPLA[indice inférieur 2]-α revêt un rôle anti-ostéoclastogénique. En effet, la cPLA[indice inférieur 2]- α produit des écosanoïdes qui inhibent l’ostéoclastogenèse. Ces derniers sensibilisent les ostéoclastes à l’apoptose. En revanche, un certain degré d’activation de la cPLA[indice inférieur 2]-α est requis pour la résorption osseuse, car son inhibition bloque la résorption osseuse en désorganisant les anneaux d’actine requis pour la résorption, et ce, de façon dépendante de la production d’acide arachidonique. En ce qui a trait à la sPLA[indice inférieur 2] IIA, elle stimule l’ostéoclastogenèse indépendamment de son activité catalytique, probablement via l’un de ses récepteurs membranaires. D’autre part, elle confère une résistance à l’apoptose autant chez les ostéoclastes matures que chez leurs précurseurs CD14+. Par contre, l’inhibition de la sPLA[indice inférieur 2] IIA bloque la résorption osseuse indépendamment du remodelage du cytosquelette d’actine, probablement via leur apoptose. Les résultats inclus dans cette thèse semblent donc démontrer la présence de deux PLA[indice inférieur 2]s chez les ostéoclastes humains ainsi que leur attribuer des rôles en physiologie et pathologie osseuse. Ces évidences pourraient faire des PLA[indice inférieur 2] de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de pathologies ostéo-articulaires, dont la maladie osseuse de Paget. // Abstract : Eicosanoïds are important mediators of bone biology. The first regulated enzymes in the biosynthetic pathway of eicosanoids are the PLA[subscript 2]s, which release arachidonic acid and lysophospholipids from membrane phospholipids. Further metabolism of arachidonic acid will lead, among other things, to the synthesis of prostaglandins, which deeply influence bone metabolism. Secreted PLA[subscript 2]s (sPL[subscript 2]) may also act independently of their catalytic activity, as a ligand to their membrane bound receptors. Even though PLA[subscript 2]s have been associated with joint and bone pathologies, their presence and functions were never investigated in osteoclasts (OCs), the principal cell responsible for bone destruction. Our study established the presence of cPLA[subscript 2] and sPLA[subscript 2] in human OCs, but demonstrated a contrast in their expression. cPLA[subscript 2] seems to be expressed ubiquitously, contrary to sPLA[subscript 2] whose expression is restricted to OCs from foetal bone and bone suffering from Paget disease. There is no trace of sPLA[subscript 2] in healthy bone or bone suffering from osteoarthrosis or osteoporosis, thus sPLA[subscript 2] seems tightly linked to high bone turnover. In our model, cPLA[subscript 2] exerted an anti-osteoclastogenic effect. Indeed, cPLA[subscript 2] produces eicosanoïds that inhibit osteoclastogenesis and sensitize OCs to apoptosis. Nevertheless, a minimum cPLA[subscript 2] activity is required since complete cPLA[subscript 2] inhibition blocks osteoclast mediated bone resorption. Its inhibition leads to disorganization of the OC cytoskeleton and inhibits the actin ring formation required for bone resorption in an arachidonic acid dependent fashion. On the other hand, sPLA[subscript 2] stimulates osteoclastogenesis independently of its catalytic activity; probably via interaction with one of its membrane bound receptors. sPLA[subscript 2] decreases OC and their CD14+ precursors’ sensibility to apoptosis. Moreover, sPLA[subscript 2] inhibition inhibits bone resorption independently of actin cytoskeleton remodeling, probably by inducing mature OC apoptosis. Together, these results demonstrate the presence of two PLA[subscript 2]s in human OCs and highlight their important roles in bone physiology and pathophysiology. Highlighting those functions could eventually lead to the elaboration of new strategies to control hyperosteoclastic states by targeting PL[subscript 2]s.

A acidose metabólica causa perda de mineral ósseo e a estimulação mecânica causa remodelamento ósseo adaptativo. A reabsorção óssea que caracteriza essas mudanças ósseas depende da acidificação extracelular pela secreção vetorial de H+ pelos osteoclastos. A H+-ATPase vacuolar em paralelo com o trocador Cl-/H+ (CLC7) são os mecanismos conhecidos envolvidos na reabsorção óssea, entretanto, os osteoclastos também expressam canais para H+ dependentes a voltagem. Este trabalho foi realizado para avaliar a contribuição dos canais para H+ na função celular visando à compreensão de seu relacionamento com a H+-ATPase vacuolar e o CLC7 (1); analisar se o fluxo de fluido extracelular modifica a secreção de H+ (2) e avaliar a diferenciação dos osteoclastos in vitro sob acidose metabólica devido à redução do HCO3- (3). Osteoclastos de ratos Wistar foram obtidos diretamente dos animais ou foram diferenciados in vitro (com M-CSF e RANKL) e semeados sobre vidro, plástico ou substratos mineralizados em <font face=\"Symbol\">&#945;-MEM + 10% SFB, em pH 7,4 ou 6,9, e então mantidos em incubadora com 5% CO2, a 37<font face=\"Symbol\">&#176;C. A diferenciação celular foi avaliada pela contagem de células TRAP-positivas ou de núcleos marcados por DAPI. A secreção de H+ foi avaliada por epifluorescência, utilizando-se BCECF-AM, sensível a pH. Os registros do pH intracelular foram feitos na vigência de soluções tamponadas por HEPES, na ausência de CO2/HCO3- (pH 7,4, 300 mOsm/L H2O, a 37<font face=\"Symbol\">&#176;C), na presença ou ausência de perfusão contínua de fluido extracelular a uma velocidade de 5 ml/min. Na ausência de perfusão, os osteoclastos exibiram variações cíclicas do pHi (acidificação e alcalinização espontâneas), com período de 12 a 45 minutos (n = 35) e amplitude de 0,12 a 1,43 unidades de pHi. As oscilações não foram abolidas por concanamicina (100 mM) (n = 3), por NPPB (100 <font face=\"Symbol\">mM) (n = 3), na ausência de Na+ extracelular (n = 5) ou na ausência de Cl- extracelular (n = 3). O fluxo de fluido aboliu as oscilações e a ausência de Cl- extracelular modificou significativamente seu padrão. Na ausência de perfusão, a secreção de H+ após acidificação intracelular induzida foi abolida por Zn2+ (100 <font face=\"Symbol\">mM) (n = 5). Além disso, na presença de perfusão, a secreção de H+ após acidificação intracelular induzida foi abolida por NPPB (n = 4) e não foi abolida por bafilomicina (200 nm) (n = 3). A acidose metabólica não modifica o número de osteoclastos diferenciados in vitro, entretanto, o tratamento das culturas com Zn2+ causou redução do numero de células mononucleares e aumento relativo do número de osteoclastos multinucleados em relação ao controle tanto em pH 7,4 quanto em pH 6,9. / Metabolic acidosis can cause a loss of bone mineral and the mechanic stimulation can cause adaptative bone remodeling. The bone resorption characteristic of these bone changes aforementioned depends on the extracellular acidification by osteoclastmediated proton secretion. The H+ secretion by vacuolar H+-ATPase together with Clsecretion through a Cl-/H+ exchanger (CLC7) are the known mechanisms involved in the bone resorption; however, osteoclasts also express voltage-gated proton channels. The proposed aims of these work were to evaluate the contribution of proton channels in the osteoclast function for better understanding its relation with vacuolar H+-ATPase and CLC7 (1); to analyze whether the flow of extracellular fluid modifies the H+ secretion or not (2); and to analyse the osteoclast differentiation in vitro under metabolic acidosis due to HCO3- reduction (3). Osteoclasts were freshly isolated or generated from bone marrow precursor cells (using M-CSF and RANK- L) from of Wistar rats. The cells were placed on glass coverslips, plastic coverslips, or on mineralized substrate in <font face=\"Symbol\">&#945;-MEM + 10% FBS, pH 7.4 or 6.9, and then maintained in a 5% CO2 incubator at 37<font face=\"Symbol\">&#176;C. The differentiation was analyzed by counting of TRAP-stained cells or DAPIstained nuclei. The H+ secretion was analysed by epifluorescence, using the pHsensitive dye BCECF-AM. The intracellular pH record was done using a standard HEPES-buffered solution free of CO2/HCO3- (pH 7.4, 300 mOsm/L H2O, at 37<font face=\"Symbol\">&#176;C), with or without continuous perfusion of extracellular fluid at a rate of 5 ml/min. In the absence of perfusion, the osteoclasts exhibit cyclic pHi variations (spontaneous acidification and alkalinization), with a period of 12 to 45 minutes (n = 35) and amplitude difference between maximal and minimal pHi of 0.12 to 1.43 units pHi. These oscillations were not abolished in the presence of oncanamycin (100 mM) (n = 3), NPPB (100 <font face=\"Symbol\">mM) (n = 3), in the absence of Na+ (n = 5) or in the absence of Cl- (n = 3) in the extracellular solution. The fluid flow itself abolished the pH oscillations and the absence of extracellular Cl- modifies significantly these patterns. In the absence of perfusion, the H+ secretion after induced intracellular acidification was abolished by Zn2+ (100 <font face=\"Symbol\">mM) (n = 5). In addition, in the presence of perfusion, the H+ secretion after induced intracellular acidification was abolished by NPPB (n = 4) and was not abolished by bafilomycin (200 nm) (n = 3). Metabolic acidosis does not modify the number of osteoclasts differentiated in vitro, however, when the cell culture was treated with Zn2+, there was a significant reduction in the number of mononuclear cells and a relative increase in the number of multinucleated osteoclasts compared to control, both in pH 7.4 and pH 6.9 medium.

Aggregatibacter actinomycetemcomitans está associado à periodontite agressiva, caracterizada pela intensa reabsorção do osso alveolar. Esta espécie produz a toxina distensora citoletal (AaCDT) que possui atividade de DNAse, e promove o bloqueio das células alvo na fase G2 ou G1/ G2. Por outro lado, CDT ativa a cascata apoptótica pela atividade de PIP3, regulando a proliferação e sobrevivência de linfócitos, pelo bloqueio de Akt. Em monócitos, AaCDT induz aumento da produção de citocinas pró-inflamatórias e inibe a produção de óxido nítrico e fagocitose. Células precursoras de osteoclastos têm origem hematopoiética e sofrem diferenciação em osteoclastos, mediada pelo RANKL, mas outros fatores co-estimulatórios estão envolvidos. A AaCDT induz a produção de RANKL por fibroblastos. Assim, formulamos a hipótese se CDT influenciaria a homeostase óssea por afetar a diferenciação de células precursoras de osteoclastos. O estudo visou determinar o efeito de AaCDT sobre a sobrevivência, diferenciação e atividade em RAW264.7 e BMC. Os dados sugerem que a CDT interfere na homeostase óssea, favorecendo a indução da diferenciação de células precursoras de osteoclastos e alterando o perfil de citocinas produzidas. / Aggregatibacter actinomycetemcomitans is associated with aggressive periodontitis, characterized by severe alveolar bone resorption. This species produces a distending toxin cytolethal (AaCDT) which has DNase activity, and promotes the blocking of target cells in G2 or G1 / G2 phase. On the other hand, CDT activates the apoptotic cascade by PIP3 activity, regulating lymphocyte proliferation and survival by blocking Akt. In monocytes, AaCDT enhances the production of proinflammatory cytokines and inhibits nitric oxide production and phagocytosis. Osteoclast precursor cells are of hematopoietic origin and must undergo differentiation into osteoclasts mediated by RANKL although other co-stimulatory factors are involved. AaCDT induces the production of RANKL by fibroblasts. Thus, CDT is hypothesized to influence bone homeostasis by affecting the differentiation of precursor cells into osteoclasts. This study aimed to determine the effect of AaCDT on survival, differentiation and activity of osteoclasts precursor cells. The data suggested that CDT interfere in bone homeostasis, favoring the differentiation of osteoclasts precursors cells and by altering their cytokines profile.

Le remodelage osseux est un processus physiologique de renouvellement de l’os ancien par de l’os nouveau. Les ostéoclastes sont des cellules multinucléées géantes dont la fonction principale est de dégrader la matrice osseuse, première étape de ce remodelage. Le travail réalisé s’inscrit dans une thématique d’expertise de notre laboratoire, celle de l’organisation du cytosquelette d’actine dans les ostéoclastes résorbants. Nous avons pu élucider le rôle de la formation des podosomes et de leur organisation collective sur l’adhérence et la migration ostéoclastique. Nos résultats ont démontré que l’assemblage de podosomes sous forme de structures circulaires dites « anneaux » exerce une force centripète sur le substrat et ainsi déclenche la migration de l’ostéoclaste. L’alternance entre apparition et disparition de ces anneaux au sein de la cellule résulte en une migration saltatoire universelle pour tous les ostéoclastes.L’objectif principal de cette thèse était de trouver de nouveaux gènes impliqués dans l’organisation des podosomes. Nous avons mis en place une analyse transcriptomique comparant les ostéoclastes avec d’autres cellules multinucléées géantes qui présentent des podosomes mais sont incapables de résorber l’os. Parmi la liste de six gènes établie par cette méthode, nous avons étudié RhoE. En exploitant la culture d’ostéoclastes primaires déplétés de RhoE, nous avons démontré que ce gène est essentiel pour la migration ostéoclastique et la résorption osseuse. Nous avons ensuite établi que RhoE agit comme antagoniste de la voie de Rock pour assurer le renouvellement d’actine au sein des podosomes, ce qui entretien la fonction ostéoclastique. / Bone remodeling is a physiological process by which old bone is replaced by new bone. Osteoclasts are multinucleated giant cells of the monocytic lineage. Their function is bone resorption, the first step of bone remodeling. The work of this thesis is in continuity with a theme long developed in our laboratory, that of the actin cytoskeleton organization in bone-resorbing osteoclasts. Our first study investigated the role of the podosome organization in osteoclast spreading, adhesion and migration. Our results showed that podosome patterning into rings exerted outward tension upon the substrate and thereby triggered cell migration. Through cycles of assembly, growth and alternating disassembly, rings promote a saltatory mode of migration universal to all osteoclasts.The main objective of this thesis, however, was dedicated to finding new genes that govern podosome patterning in resorption-related processes such as osteoclast migration and sealing zone formation. To find such new genes, we employed a differential transcriptomic analysis of osteoclasts and osteoclast-like cells that exhibit podosomes but are unable to resorb bone. Among a list of six genes highly and exclusively expressed in osteoclasts, we chose to investigate RhoE, a constitutively active GTP-binding protein known for its regulation of actin structures. We provided evidence, using primary RhoE-deficient osteoclasts, that RhoE activity is essential to bone resorption. We unveiled a new role for RhoE in the control of actin turnover in podosomes through a Rock-antagonistic function. Finally, we demonstrated that the role of RhoE in osteoclasts is essential to their migration and sealing zone formation.