Efectos inmunomoduladores y antirresortivos de osteostatina en artritis experimental y en células humanas

Resumen

La artritis reumatoide es una enfermedad inflamatoria y autoinmune crónica que afecta principalmente a las articulaciones. Se produce una inflamación articular que daña las diferentes estructuras deformándolas, llegando a incapacitar al paciente. Se caracteriza por inflamación de la membrana sinovial con infiltración de células inmunes, degradación del cartílago, con muerte de condrocitos, y destrucción del hueso por desregulación del mecanismo de degradación-reparación. La activación aberrante de las células presentadoras de antígeno frente a antígenos propios modificados inicia una cascada inflamatoria que lleva a la activación linfocitaria contra este antígeno, la proliferación de linfocitos B y la producción de autoanticuerpos, y a la liberación de mediadores proinflamatorios tanto en el foco inflamatorio como en la circulación general. Esto lleva a la hiperactivación osteoclástica e inhibición osteoblástica produciendo la degradación del hueso subcondral. Esta respuesta inflamatoria está mediada por linfocitos Th1, Th2 y Th17, entre otros. No obstante, para compensar este aumento de linfocitos proinflamatorios, el organismo activa la vía resolutiva a través de los linfocitos T reguladores FOXP3+ que fracasan en su intento por paliar la inflamación. Así, el proceso se retroalimenta positivamente hasta la degradación completa de las articulaciones. Hoy en día existen muchos tratamientos para combatir la enfermedad, pero se centran exclusivamente en frenar su avance y paliar los síntomas dolorosos. Además, no se ha conseguido revertir la degradación ya producida. En este sentido, es importante continuar investigando tanto la enfermedad como posibles vías y dianas terapéuticas. Así, en los últimos años han aparecido diversas terapias biológicas capaces de mejorar la enfermedad, pero no son efectivas en todos los casos o pueden acabar fracasando por tolerancia o por incompatibilidad con nuestro propio sistema inmune. La proteína relacionada con la paratohormona (PTHrP) y sus derivados peptídicos han sido estudiados recientemente como tratamiento para las enfermedades óseas. Uno de ellos, osteostatina (PTHrP(107-111)), ha mostrado propiedades antiinflamatorias y antisenescentes en osteoblastos y también antiosteoclastogénicas. El objetivo del presente estudio ha sido profundizar en el conocimiento farmacológico de este péptido, determinando sus efectos en un modelo animal de artritis reumatoide y en células humanas. Se empleó el modelo de artritis inducida por colágeno (CIA) en ratones DBA/1. Después del inicio de la artritis, se administró osteostatina a 80 µg/kg o 120 µg/kg por vía subcutánea durante 13 días. A día 14 se sacrificaron los animales y se les extrajeron los ganglios linfáticos para la caracterización de las poblaciones linfocitarias por citometría de flujo y para ensayos de proliferación celular. Unas patas fueron seccionadas y homogenizadas para determinar mediadores, otras se emplearon en el estudio histológico de la articulación y otras para determinar la densidad ósea mediante rayos X. También se cuantificaron diversos mediadores en el suero de los ratones. Osteostatina fue capaz de reducir los signos clínicos de la artritis, así como los principales mediadores inflamatorios locales como IL-1β, TNFα e IL-6. Además, aumentó la principal citocina antiinflamatoria IL-10. Todo ello acorde con los resultados obtenidos con la citometría de flujo de los linfocitos de ganglio linfático donde se observó un aumento de la población FOXP3+ respecto a la RORγT+. Los cortes histológicos mostraron una reducción de la degradación del cartílago y de la destrucción ósea que se confirmó con el análisis de rayos X. Por otro lado, se separaron monocitos de sangre humana para su posterior diferenciación a osteoclastos y estudiar la capacidad de osteostatina de reducir este proceso. Se utilizaron las concentraciones de 100 nM, 250 nM y 500 nM. Tras 2 o 7 días de diferenciación, se lisaron las células y se midieron distintos genes implicados en la diferenciación de osteoclastos por RT-qPCR. También se separaron los linfocitos, se trataron con osteostatina a 100 nM y 500 nM y se caracterizaron las poblaciones por citometría de flujo. Se observó que osteostatina es capaz de bloquear la diferenciación osteoclástica a partir de monocitos humanos mediante la disminución de la expresión de genes clave como RANK, OSCAR y catepsina K, sobre todo en los primeros estadios de diferenciación. Además, el péptido provocó un aumento de los linfocitos FOXP3+ en comparación con los RORγT en los linfocitos extraídos de sangre humana. Así puede concluirse que osteostatina tiene un perfil inmunomodulador, antiinflamatorio y antirresortivo, demostrado tanto en CIA como en células humanas. Sería interesante seguir profundizando en el estudio de esta molécula para desarrollar posibles tratamientos en enfermedades inflamatorias crónicas articulares como es la artritis reumatoide.