Repercusiones de los AINEs sobre las células osteoblásticas

Resumen

INTRUDUCCIÓN El tejido óseo es una estructura compleja fundamental en el organismo que cumple diversas funciones, desde aquellas relacionadas con los procesos homeostásicos e inmunes, hasta la función mecánica que le confiere al cuerpo movilidad, estabilidad, soporte y equilibrio. De esta forma, la salud de este tejido contribuye de forma importante a la salud general de la población. Si tenemos en cuenta la variedad de condiciones que influyen en la salud del hueso, podemos mencionar las relacionadas con las características intrínsecas del organismo y las individuales de la persona dada; aunque también existen variedad de condicionantes externos que intervienen de una u otra forma sobre la estructura ósea. Entre los condicionantes exógenos podemos encontrar aquellos que se relacionan con los efectos adversos que desencadenan determinados fármacos. Dentro de las células que forman parte del tejido óseo, podemos encontrar al osteoblasto. Este puede ser considerado la principal célula productora de hueso, ya que se encarga de la síntesis y ensamblaje de la matriz ósea mediante un proceso conocido como mineralización. Entre las características que presenta este grupo celular encontramos su morfología pseudofibroblástica, su mononuclearidad, la presencia de una serie de marcadores de superficie (CD10, CD13, CD54, CD80, o HLA-DR), la síntesis de distintas proteínas como el colágeno tipo I (Col I) o la fosfatasa alcalina (ALP) y la expresión de genes como el Runx2, la osteocalcina (OSC) o la osteonectina (ON). Todo esto permite una mejor identificación de los osteoblastos. Por otro lado, a estas células se le han atribuido también propiedades inmunológicas, ya que sintetizan citoquinas y tienen capacidad fagocítica y de estimulación de los linfocitos T. Los antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) son un grupo de fármacos usados de forma común en la práctica clínica en diversos procesos relacionados con la inflamación, la fiebre y los estados álgicos. Estos se clasifican atendiendo a su estructura química y/o a su capacidad de inhibir a los dos principales tipos de isoenzimas principales de ciclooxigenasa (COX1 y COX2). En el campo de la traumatología y la ortopedia, no son pocas las ocasiones en las que los profesionales acuden a la prescripción de estos medicamentos para paliar cuadros derivados de patologías osteoarticulares. Entre los efectos adversos que presentan los AINEs encontramos gastrointestinales, cardiovasculares y renales, entre otros; aunque en los últimos años han sido numerosos los trabajos que han puesto de manifiesto la acción de estos fármacos sobre el tejido óseo, en concreto sobre el osteoblasto. OBJETIVOS En este sentido, el objetivo principal planteado en la presente tesis doctoral es el estudio del efecto de distintos AINES, no selectivos de la COX (indometacina, ketoprofeno, diclofenaco, ibuprofeno, ketorolaco, naproxeno y piroxicam) y selectivos de la COX2 (celecoxib), así como un analgésico (acetaminofén) sobre los osteoblastos humanos en cultivo. METODOLOGÍA Osteoblastos humanos obtenidos a partir de cultivos primarios de muestras de hueso, fueron tratados durante 24h con dosis de 10M de indometacina, ketoprofeno, diclofenaco, ibuprofeno, ketorolaco, naproxeno, piroxicam y acetaminofén. Posteriormente mediante la técnica de PCR cuantitativa o PCR en tiempo real (RT-qPCR) se procedió al estudio de la expresión de los genes Runx2, Col I, osterix (OSX), OSC, proteínas morfogenéticas 2 y 7 (BMP-2 y BMP-7), el factor de crecimiento transformante 1 (TGF1) y los receptores del mismo R1, R2 y R3 (TGF-R1, TGF-R2, TGF-R3). De igual modo, dos poblaciones de células osteoblásticas humanas: osteoblastos primarios y células de la línea MG63; fueron tratados con estos mismos fármacos a igual dosis y durante el mismo periodo de tiempo, para proceder a medir la expresión génica de factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) mediante RT-qPCR. Por otro lado, osteoblastos primarios en cultivo fueron tratados con celecoxib, un inhibidor selectivo de la COX2, a las dosis de 0,75, 2 y 5M durante 24h. En este caso, se determinó el efecto del tratamiento sobre la proliferación, el ciclo celular, la apoptosis, la viabilidad celular y el perfil génico y antigénico. RESULTADOS Los resultados derivados de las diferentes experiencias ponen de manifiesto una disminución en la expresión génica del Runx2, del Col I y la OSX derivada del tratamiento a la dosis de 10M con indometacina, diclofenaco, ibuprofeno, ketorolaco; una reducción en la expresión de las proteínas morfogenéticas BMP-2 y BMP-7 con indometacina, ketoprofeno, diclofenaco, ibuprofeno, ketorolaco, y piroxicam. Sin embargo, el tratamiento con naproxeno, bajo las mismas condiciones, solo redujo la expresión de BMP-7. También se produjo un aumento de la expresión TGF1 como consecuencia del tratamiento con todos los AINEs estudiados, aunque no en el caso de los receptores TGF-R1, TGF-R2 y TGF-R3. Para el caso del VEGF, cuya expresión fue analizada tanto en osteoblastos primarios humanos y como en la línea osteoblástica humana MG63, se pudo observar un descenso en su expresión en el tratamiento con indometacina, ketoprofeno, diclofenaco, ibuprofeno, ketorolaco, naproxeno y piroxicam en las dos líneas celulares estudiadas. El tratamiento de osteoblastos humanos obtenidos mediante cultivos primarios con celecoxib a diferentes dosis no mostró efecto sobre el crecimiento celular o la expresión antigénica, aunque si se encontró un descenso en la expresión de los genes Runx2 y OSC. CONCLUSIONES Estos resultados ponen de manifiesto como un número importante de AINEs no selectivos de la COX pueden modular la expresión de los genes implicados en el crecimiento, la diferenciación/maduración y función del osteoblasto, pudiendo alteran la fisiología celular y por consiguiente del tejido en el que estas células tienen un papel principal. Sin embargo, el celecoxib un AINE selectivo de la COX-2 solo fue capaz de alterar la expresión de dos genes relacionados con la diferenciación/maduración del osteoblasto, lo que supondría una ventaja de este fármaco a nivel óseo respecto a los restantes AINEs no selectivos de la COX estudiados.