Adverse Impact of Heavy Metals on Bone Cells and Bone Metabolism Dependently and Independently through Anemia
- 1. Shandong First Medical University
- 2. Research Center for Eco-Environmental Sciences
- 3. Chinese Academy of Sciences
- 4. Beijing Jishuitan Hospital
- 5. Peking University
Description
Mounting evidence is revealing that heavy metals can incur disordered bone homeostasis, leading to the development of degenerative bone diseases, including osteoporosis, osteoarthritis, degenerative disk disease, and osteomalacia. Meanwhile, heavy metal-induced anemia has been found to be intertwined with degenerative bone diseases. However, the relationship and interplay among these adverse outcomes remain elusive. Thus, it is of importance to shed light on the modes of action (MOAs) and adverse outcome pathways (AOPs) responsible for degenerative bone diseases and anemia under exposure to heavy metals. In the current Review, the epidemiological and experimental findings are recapitulated to interrogate the contributions of heavy metals to degenerative bone disease development which may be attributable dependently and independently to anemia. A few likely mechanisms are postulated for anemia-independent degenerative bone diseases, including dysregulated osteogenesis and osteoblastogenesis, imbalanced bone formation and resorption, and disturbed homeostasis of essential trace elements. By contrast, remodeled bone microarchitecture, inhibited erythropoietin production, and disordered iron homeostasis are speculated to account for anemia-associated degenerative bone disorders upon heavy metal exposure. Together, this Review aims to elaborate available literature to fill in the knowledge gaps in understanding the detrimental effects of heavy metals on bone cells and bone homeostasis through different perspectives.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تكشف الأدلة المتزايدة أن المعادن الثقيلة يمكن أن تتكبد توازن العظام المضطرب، مما يؤدي إلى تطور أمراض العظام التنكسية، بما في ذلك هشاشة العظام، وهشاشة العظام، ومرض القرص التنكسي، وتلين العظام. وفي الوقت نفسه، وجد أن فقر الدم الناجم عن المعادن الثقيلة متشابك مع أمراض العظام التنكسية. ومع ذلك، لا تزال العلاقة والتفاعل بين هذه النتائج السلبية بعيدة المنال. وبالتالي، من المهم تسليط الضوء على طرق العمل ومسارات النتائج السلبية المسؤولة عن أمراض العظام التنكسية وفقر الدم تحت التعرض للمعادن الثقيلة. في المراجعة الحالية، يتم تلخيص النتائج الوبائية والتجريبية لاستجواب مساهمات المعادن الثقيلة في تطور أمراض العظام التنكسية التي قد تعزى بشكل مستقل ومستقل إلى فقر الدم. يتم افتراض عدد قليل من الآليات المحتملة لأمراض العظام التنكسية المستقلة عن فقر الدم، بما في ذلك خلل تكوين العظم وتكوين أرومة العظم، وتكوين العظام غير المتوازن والارتشاف، والتوازن المضطرب للعناصر النزرة الأساسية. على النقيض من ذلك، يُعتقد أن البنية الدقيقة للعظام المعاد تشكيلها، وإنتاج الإريثروبويتين المثبط، واستقرار الحديد المضطرب يفسران اضطرابات العظام التنكسية المرتبطة بفقر الدم عند التعرض للمعادن الثقيلة. تهدف هذه المراجعة معًا إلى تفصيل الأدبيات المتاحة لسد الفجوات المعرفية في فهم الآثار الضارة للمعادن الثقيلة على خلايا العظام وتوازن العظام من خلال وجهات نظر مختلفة.Translated Description (French)
De plus en plus de preuves révèlent que les métaux lourds peuvent entraîner une homéostasie osseuse désordonnée, entraînant le développement de maladies osseuses dégénératives, notamment l'ostéoporose, l'arthrose, la discopathie dégénérative et l'ostéomalacie. Pendant ce temps, on a constaté que l'anémie induite par les métaux lourds était étroitement liée aux maladies osseuses dégénératives. Cependant, la relation et l'interaction entre ces résultats indésirables restent insaisissables. Ainsi, il est important de faire la lumière sur les modes d'action (MOA) et les voies de résultats indésirables (AOP) responsables des maladies osseuses dégénératives et de l'anémie sous exposition aux métaux lourds. Dans la présente revue, les résultats épidémiologiques et expérimentaux sont récapitulés pour interroger les contributions des métaux lourds au développement des maladies osseuses dégénératives qui peuvent être attribuables de manière dépendante et indépendante à l'anémie. Quelques mécanismes probables sont postulés pour les maladies osseuses dégénératives indépendantes de l'anémie, y compris l'ostéogenèse et l'ostéoblastogenèse dérégulées, la formation et la résorption osseuses déséquilibrées et l'homéostasie perturbée des oligo-éléments essentiels. En revanche, la microarchitecture osseuse remodelée, la production d'érythropoïétine inhibée et l'homéostasie du fer désordonnée sont supposées expliquer les troubles osseux dégénératifs associés à l'anémie lors de l'exposition à des métaux lourds. Ensemble, cette revue vise à élaborer la littérature disponible pour combler les lacunes dans la compréhension des effets néfastes des métaux lourds sur les cellules osseuses et l'homéostasie osseuse à travers différentes perspectives.Translated Description (Spanish)
La creciente evidencia revela que los metales pesados pueden incurrir en una homeostasis ósea desordenada, lo que lleva al desarrollo de enfermedades óseas degenerativas, como osteoporosis, osteoartritis, enfermedad degenerativa del disco y osteomalacia. Mientras tanto, se ha encontrado que la anemia inducida por metales pesados está entrelazada con enfermedades óseas degenerativas. Sin embargo, la relación y la interacción entre estos resultados adversos siguen siendo difíciles de alcanzar. Por lo tanto, es importante arrojar luz sobre los modos de acción (MOA) y las vías de resultados adversos (AOP) responsables de las enfermedades óseas degenerativas y la anemia por exposición a metales pesados. En la Revisión actual, los hallazgos epidemiológicos y experimentales se recapitulan para cuestionar las contribuciones de los metales pesados al desarrollo de enfermedades óseas degenerativas que pueden atribuirse de manera dependiente e independiente a la anemia. Se postulan algunos mecanismos probables para las enfermedades óseas degenerativas independientes de la anemia, incluida la osteogénesis desregulada y la osteoblastogénesis, la formación y reabsorción ósea desequilibrada y la homeostasis alterada de oligoelementos esenciales. Por el contrario, se especula que la microarquitectura ósea remodelada, la producción inhibida de eritropoyetina y la homeostasis desordenada del hierro explican los trastornos óseos degenerativos asociados a la anemia tras la exposición a metales pesados. Juntos, esta revisión tiene como objetivo elaborar la literatura disponible para llenar los vacíos de conocimiento en la comprensión de los efectos perjudiciales de los metales pesados en las células óseas y la homeostasis ósea a través de diferentes perspectivas.Files
advs.202000383.pdf
Files
(16.0 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:49335bb5dad57ad704d7bef7523348bc
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التأثير السلبي للمعادن الثقيلة على خلايا العظام واستقلاب العظام بشكل مستقل من خلال فقر الدم
- Translated title (French)
- Impact indésirable des métaux lourds sur les cellules osseuses et le métabolisme osseux de manière dépendante et indépendante par anémie
- Translated title (Spanish)
- Impacto adverso de los metales pesados en las células óseas y el metabolismo óseo de forma dependiente e independiente a través de la anemia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3047563562
- DOI
- 10.1002/advs.202000383
References
- https://openalex.org/W103117919
- https://openalex.org/W1531427465
- https://openalex.org/W1567517482
- https://openalex.org/W1604586072
- https://openalex.org/W1898048197
- https://openalex.org/W1940781876
- https://openalex.org/W1962901275
- https://openalex.org/W1964995589
- https://openalex.org/W1967302376
- https://openalex.org/W1968527776
- https://openalex.org/W1972483697
- https://openalex.org/W1975944387
- https://openalex.org/W1977019333
- https://openalex.org/W1977328986
- https://openalex.org/W1977714818
- https://openalex.org/W1979397637
- https://openalex.org/W1981428194
- https://openalex.org/W1984361847
- https://openalex.org/W1989368426
- https://openalex.org/W1990307491
- https://openalex.org/W1994653759
- https://openalex.org/W1995477482
- https://openalex.org/W1996815557
- https://openalex.org/W1996905338
- https://openalex.org/W2000665184
- https://openalex.org/W2002178000
- https://openalex.org/W2002225972
- https://openalex.org/W2002936855
- https://openalex.org/W2008932730
- https://openalex.org/W2011165151
- https://openalex.org/W2014588446
- https://openalex.org/W2014865621
- https://openalex.org/W2015890986
- https://openalex.org/W2016456530
- https://openalex.org/W2023063939
- https://openalex.org/W2027172126
- https://openalex.org/W2029565031
- https://openalex.org/W2030951335
- https://openalex.org/W2031534394
- https://openalex.org/W2031954037
- https://openalex.org/W2037013990
- https://openalex.org/W2038836857
- https://openalex.org/W2040723492
- https://openalex.org/W2043938947
- https://openalex.org/W2044747336
- https://openalex.org/W2046046812
- https://openalex.org/W2047497869
- https://openalex.org/W2050351828
- https://openalex.org/W2050538832
- https://openalex.org/W2053487466
- https://openalex.org/W2053873880
- https://openalex.org/W2058683887
- https://openalex.org/W2061300639
- https://openalex.org/W2061924180
- https://openalex.org/W2063625008
- https://openalex.org/W2066679395
- https://openalex.org/W2066940509
- https://openalex.org/W2068361936
- https://openalex.org/W2071870228
- https://openalex.org/W2084964079
- https://openalex.org/W2096539316
- https://openalex.org/W2102606403
- https://openalex.org/W2103283730
- https://openalex.org/W2108809192
- https://openalex.org/W2118293217
- https://openalex.org/W2120236444
- https://openalex.org/W2122536992
- https://openalex.org/W2123346255
- https://openalex.org/W2129265277
- https://openalex.org/W2130377748
- https://openalex.org/W2130809522
- https://openalex.org/W2131626819
- https://openalex.org/W2132935712
- https://openalex.org/W2133727381
- https://openalex.org/W2139470181
- https://openalex.org/W2139721906
- https://openalex.org/W2144828559
- https://openalex.org/W2146464863
- https://openalex.org/W2150004616
- https://openalex.org/W2150347820
- https://openalex.org/W2154281081
- https://openalex.org/W2154540315
- https://openalex.org/W2156136052
- https://openalex.org/W2159727241
- https://openalex.org/W2164885884
- https://openalex.org/W2166130037
- https://openalex.org/W2166748877
- https://openalex.org/W2197589690
- https://openalex.org/W2208089443
- https://openalex.org/W2229098181
- https://openalex.org/W2266119854
- https://openalex.org/W2288482594
- https://openalex.org/W2301321401
- https://openalex.org/W2313744477
- https://openalex.org/W2329127906
- https://openalex.org/W2330912863
- https://openalex.org/W2331409270
- https://openalex.org/W2340403852
- https://openalex.org/W2443720190
- https://openalex.org/W2470283095
- https://openalex.org/W2471336984
- https://openalex.org/W2522530655
- https://openalex.org/W2592649501
- https://openalex.org/W2603854976
- https://openalex.org/W2605765793
- https://openalex.org/W2696164464
- https://openalex.org/W2726091124
- https://openalex.org/W2733746622
- https://openalex.org/W2735929160
- https://openalex.org/W2741590994
- https://openalex.org/W2762786825
- https://openalex.org/W2765739547
- https://openalex.org/W2767083479
- https://openalex.org/W2767930720
- https://openalex.org/W2790661789
- https://openalex.org/W2791780860
- https://openalex.org/W2800548003
- https://openalex.org/W2889768993
- https://openalex.org/W2890410745
- https://openalex.org/W2901531244
- https://openalex.org/W2905564354
- https://openalex.org/W2914126355
- https://openalex.org/W2917124974
- https://openalex.org/W2921555932
- https://openalex.org/W2924989491
- https://openalex.org/W2966057937
- https://openalex.org/W2970944213
- https://openalex.org/W2975923342
- https://openalex.org/W2993480192
- https://openalex.org/W2998734158
- https://openalex.org/W3000460642
- https://openalex.org/W3047563562
- https://openalex.org/W4211069396
- https://openalex.org/W799531341