Implicación de las vías Nrf2/HO-1 y NADPH oxidasa en los modelos experimentales de artritis y osteoporosis postmenópausicas.

Resumen

Hemos puesto a punto y caracterizado el modelo de artritis postmenopáusica mediante ovariectomía (OVX) y artritis inducida por colágeno (CIA). Además, hemos estudiado la influencia de la vía HO-1 en este modelo animal mediante la administración de tin protoporfirina IX (SnPP) (inhibidor reversible de HO-1) y de CORM-3 (molécula liberadora de CO), así como la influencia de la vía NADPH oxidasa mediante el empleo de ratones con una modificación genética en Ncf1 de manera que no producen especies reactivas del oxigeno por esta vía. En la caracterización del modelo de artritis postmenopáusica, OVX-CIA, se ha demostrado que el déficit de estrógenos potencia la respuesta inflamatoria y facilita el desarrollo de la lesión articular. Esto podría estar relacionado con los niveles de IL-6, PGD2 y MMP-3, a nivel sistémico y local, y con la modificación del patrón de expresión de las proteínas COX-2, h-PGDS, l-PGDS y HO-1. La ovariectomía en animales no artríticos modifica la estructura trabecular de la tibia y aumenta a nivel articular la expresión de las enzimas anteriormente mencionadas, así como los niveles séricos de PGD2, lo que indica el inicio de una respuesta inflamatoria. La administración terapéutica de SnPP en el modelo de OVX-CIA protege frente a la pérdida de peso, la severidad de la enfermedad y la erosión ósea en la articulación. Además de reducir los niveles de mediadores característicos de la artritis como IL-6, MMP-3, PGD2, TNFalfa y PGE2, SnPP disminuye la expresión proteica de h-PGDS e incrementa la de HO-1 en las rodillas de los animales. La administración terapéutica de CORM-3 disminuye los signos clínicos de la artritis postmenopáusica, la superficie de osteoclastos y los niveles de TNFalfa a tiempo final, protegiendo frente a la erosión ósea a nivel articular. La mutación del gen Ncf1 incrementa la severidad de la artritis, con un mayor efecto en los animales OVX. Los niveles de IgGs aumentan en estos animales y se produce una modificación de su respuesta frente a los distintos epítopos del colágeno. La presencia de esta mutación y el déficit de estrógenos modifican la respuesta de las células B y T. Por otro lado, hemos estudiado la osteoporosis postmenopáusica mediante OVX en ratones knock out en Nrf2 para ver la influencia de la vía Nrf2/HO-1 en esta patología. En el modelo de ovariectomía en ratón, el déficit del factor de transcripción Nrf2 altera la estructura ósea con una disminución del ratio RANKL/OPG y un aumento de los niveles de osteocalcina y de ALP, indicando un papel relevante de este factor en el control del metabolismo óseo.La administración de SFN en animales OVX tiene efectos duales en el metabolismo óseo favoreciendo la actividad osteoclástica a día 15 y disminuyéndola a tiempo más tardío. Los resultados obtenidos en la presente Tesis confirman la implicación de la vía Nrf2/HO-1 y del estrés oxidativo en los modelos animales de artritis y osteoporosis postmenopáusicas, abriendo nuevas posibilidades para el desarrollo de dianas terapéuticas.