Inhibition of parathyroid hormone stimulated bone resorptionin vitro by the antibiotic mithramycin

Abstract

Mithramycin, an antibiotic which blocks DNA-dependent RNA metabolism, has been demonstrated to be hypocalcaemicin vivo. It has been suggested that this effect is obtained by an inhibition of bone resorption. We have tested this antibiotic for its effects on bone resorptionin vitro using new-born mouse calvaria and this report presents evidence that mithramycin not only inhibits bone resorptionin vitro but also inhibits the formation of bone and is cytotoxic at all concentrations which appear to be effective at inhibiting resorption. The effectiveness of this antibiotic at inhibiting resorption appears to be related to the degree of bone resorption activity present when it is introduced to the system. Morphological observations also raised the question as to whether or not this agent may cause abnormalities in the normal processes of bone cell modulation resulting in the formation of cartilage.

Résumé

La mithramycine, qui est un antibiotique bloquant le métabolisme de l'ARN, lié à l'ADN, possède des propriétés hypocalcémiquesin vivo. Cette action pourrait être en rapport avec une inhibition de la résorption osseuse. La résorption osseuse de cet antibiotique a été testéein vitro en utilisant des calottes craniennes de souris nouveau-nés. Il semble que la mithramycine, non seulement inhibe la résorption osseusein vitro, mais inhibe aussi la formation osseuse et se révèle cytotoxique à toutes le concentrati ons qui inhibent la résorption osseuse. L'efficacité de l'antibiotique comme inhibiteur de résorption parait liée au degré d'activité de résorption observée lorsqu'on l'introduit dans ce système. Des observations morphologiques posent le problème des anomalies provoquées par cet agent dans le processus normal de différenciation de cellules osseuses au cours de la formation du cartilage.

Zusammenfassung

Mithramycin, ein Antibioticum, welches den DNS-abhängigen RNS-Stoffwechsel blockiert, wirktin vivo hypocalcämisch. Es wurde vermutet, daß diese Wirkung durch eine Hemmung der Knochenresorption erzielt wurde. Wir haben dieses Antibioticum auf seine Wirkungen auf die Knochenresorptionin vitro geprüft und verwendeten zu diesem Zwecke Schädeldächer von neugeborenen Mäusen. Die vorliegende Arbeit enthält den Beweis, daß Mithramycin nicht nur die Knochenresorptionin vitro, sondern auch die Knochenbildung hemmt und daß es in allen Konzentrationen, welche die Resorptionshemmung bewirken, cytotoxisch ist. Die Wirksamkeit dieses Antibioticums als Resorptionshemmer scheint im Zusammenhang zu stehen mit dem Ausmaß der Knochenresorptions-Aktivität zum Zeitpunkt, da das Antibioticum in das System eingeführt wird. Morphologische Beobachtungen ließen auch die Frage aufkommen, ob Mithramycin Abnormalitäten im normalen Ablauf der Knochenzell-Verwandlungen, welche zur Bildung von Knorpel führen, verursachen könne oder nicht.