Os osteoclastos são macrófagos tecido-específicos com a função de reabsorção óssea. Por serem células gigantes e multinucleadas, os osteoclastos necessitam, desde a sua formação, passando pela adesão e movimentação na superfície óssea e finalmente pela produção de enzimas osteolíticas, de uma elevada quantidade de energia. A mitocôndria é a organela responsável pela produção de energia nas células animais e sabe-se que ela tem a capacidade de alterar seu número, tamanho e localização intracelular através de um processo denominado dinâmica mitocondrial, importante para a diferenciação de muitas células. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o papel da dinâmica mitocondrial na diferenciação de osteoclastos. Para responder a este objetivo, primeiro observamos um aumento na área das mitocôndrias em osteoclastos diferenciados quando comparados a progenitores mononucleares. Avaliamos a expressão de genes da dinâmica mitocondrial durante a diferenciação dos osteoclastos e vimos um aumento dos genes de fusão mitocondrial, em particular, da mitofusina 2. Realizamos a deleção condicional da mitofusina 2 em precursores de osteoclastos e observamos uma diminuição do número de osteoclastos e da área de desmineralização óssea em osteoclastos com deleção de mitofusina 2 em comparação com o controle in vitro. Aprofundando os efeitos da deleção da mitofusina 2 em osteoclastos, observamos uma redução na área da mitocôndria, no potencial de membrana mitocondrial, bem como na produção de energia via fosforilação oxidativa no grupo com deleção seletiva quando comparado ao grupo controle, também observamos aumento na produção de lactato no grupo com deleção de mitofusina 2. Finalmente, para observar o efeito da deleção da mitofusina 2 em um modelo osteolítico in vivo, submetemos os camundongos ao modelo de perda óssea por ovariectomia, e observamos que os camundongos osteoclastos com deleção condicional foram protegidos da perda óssea trabecular quando comparado aos camundongos controle. Assim, este trabalho demonstra que a mitofusina 2 estimula a diferenciação de osteoclastos via produção de energia mitocondrial, e a deleção da mitofusina 2 protege camundongos da perda óssea trabecular.

Osteoclasts are tissue specific macrophages with the function of bone resorpt ion. Because they are giant and multinucleated cells, osteoclasts need, from their formation, through adhesion and movement on the bone surface and finally through the production of osteolytic enzymes, a high amount of energy. Mitochondria is the organelle responsible for energy production in animal cells and it is known that it has the ability to change its number, size and intracellular location through a process called mitochondrial dynamics, important for the differentiation of a lot of cells. Therefore , the aim of this work was to evaluate the role of mitochondrial dynamics in the differentiation of osteoclasts. To answer this objective, we first observed an increase in the area of mitochondria in differentiated osteoclasts when compared to mononuclear progenitors. We look for the expression of mitochondrial dynamics during osteoclast differentiation and saw an increase of mitochondrial fusion genes, in particular, mitofusin 2. We performed the conditional knockout of mitofusin 2 in osteoclast precursors and observed a decrease in the number of osteoclasts and area of bone resorption in knockout osteoclasts compared to the control in vitro. Going deeper into the effects of mitofusin 2 deletion in osteoclasts, we observed a reduction in the area of mitochondria, in the mitochondrial membrane potential, as well as in the production of energy via mitochondria in knockout group when compared to the control group, we also observed an increase in the production of lactate in knockout group. Finally, to observe the effect of mitofusin 2 deletion in an in vivo osteolytic model, we performed a conditional knockout of mitofusin 2 in osteoclasts and submitted the mice to the model of bone loss by ovariectomy, and we observed that conditional knockout osteoclasts mice were protected from trabecular bone loss when compared to control mice. Thus, this work demonstrates that mitofusin 2 stimulates the differentiation of osteoclasts via mitochondrial energy production, and the deletion of mitofusin 2 protects mice from trabecular bone loss.