Introducción

La artrosis es la enfermedad reumática vinculada con la edad más frecuente y se caracteriza principalmente por la destrucción del cartílago. Los condrocitos median la destrucción del cartílago y la degradación de la matriz extracelular (MEC), característicos de la artrosis articular. El fracaso de los tratamientos convencionales como los antiinflamatorios no esteroides para regenerar o enlentecer la degeneración del cartílago, junto con los efectos adversos llevaron al uso de otras terapias como las que combinan condroitín sulfato (CS) con glucosamina (GLC); aunque es controvertido si son capaces de modificar la enfermedad. En efecto, es motivo de controversia si la terapia combinada con CS y GLC tiene efectos sobre la progresión de la artrosis de rodilla. Las tecnologías proteómicas cuantitativas permiten examinar los efectos moleculares, los mecanismos de acción, los efectos adversos y la toxicidad de las drogas utilizadas para el tratamiento de la artrosis. En este estudio los autores evaluaron el efecto sinérgico de la GLC y el CS sobre la biología del cartílago de la MEC en un análisis proteómico del secretoma de los condrocitos articulares en la artrosis.

Métodos

Se obtuvieron muestras de cartílago de tres pacientes de 73, 78 y 84 años con artrosis, sometidos a reemplazo articular, que se utilizaron para el análisis farmacoproteómico. Para el análisis proteómico se procedió a la identificación y cuantificación de proteínas. El análisis de trombospondina 1 (THBS1) y de la proteína ig-h3 inducida por el factor transformador del crecimiento beta (TGFBI) se realizó mediante el aislamiento del ARN mensajero por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en tiempo real y a nivel proteico con inmunoelectrotransferencia (Western blot). Para el análisis estadístico se utilizó la prueba de la t de dos colas y se consideró significativo un valor de p de 0.05 o menos.

Resultados

Se encontraron 36 proteínas del secretoma de los condrocitos que fueron moduladas significativamente por el tratamiento farmacológico con CS y GLC en células de artrosis. En comparación con las condiciones basales (células sin tratamiento), con la terapia farmacológica se observó un incremento de 32 proteínas y una disminución de cuatro. El tratamiento con CS solamente alteró la expresión de 28 proteínas secretadas por los condrocitos articulares humanos (CAH); de ellas aumentó la expresión de 24 y disminuyó la de cuatro, estas últimas intracelulares (dos con función estructural, como VIM y MSN), una enzima glucolítica como PKM2 y una chaperona como HSP90B. La GLC moduló sólo 12 de ellas. Se encontró THBS1, una proteína descubierta recientemente como posible objetivo terapéutico de la artrosis. La GLC sola no alteró la expresión de THBS1; pero cuando se combinó con CS se observó un incremento significativo. La PCR en tiempo real demostró que los niveles de expresión del gen de THBS1 disminuyeron; mientras que los de TGFBI aumentaron en las CAH de pacientes con artrosis en comparación con las células normales. La GLC sola no modificó la expresión de ambos genes; mientras que el CS produjo una regulación por aumento (upregulation) de ambos genes. La combinación de CS más GLC produjo una regulación por aumento de THBS1 en comparación con las células no tratadas y una regulación por disminución (downregulation) de TGFBI comparado con las células tratadas con CS. Se observó un incremento sustancial del ARNm y de la proteína THBS1 con el tratamiento con CS solo y en combinación con GLC; aunque en este último caso solo a nivel de la proteína. Cuando se comparó el efecto de la terapia combinada con CS y GLC con la GLC sola, se encontró un incremento significativo en la expresión de la proteína THBS1.

Discusión y conclusión

Comentan los autores que su estudio les permitió generar un perfil cuantitativo de los cambios en las proteínas extracelulares de los CAH de pacientes con artrosis tratados con diferentes formulaciones de CS y GLC solos o en combinación. El CS solo aumentó la expresión de 24 proteínas y disminuyó la de cuatro; estas últimas intracelulares (dos con función estructural, una enzima glucolítica y una chaperona). De estas proteínas intracelulares, previamente se había identificado VIM (vimentina) y HSP90B (proteína de shock térmico 90 beta) como proteínas relacionadas con la artrosis, ya que se observó una alteración en sus niveles en los condrocitos de artrosis en un modelo con ratones. El CS disminuyó la expresión de la proteína VIM, por lo cual se postula que este agente es capaz de restaurar la función adecuada del citoesqueleto en condrocitos afectados por artrosis. Por otro lado, las propiedades anabólicas, anticatabólicas y antiinflamatorias de CS pueden ser mediadas parcialmente por la inhibición de HSP90, ya que esta proteína influye en los cambios relacionados con la edad en la MEC cartilaginosa. En los CAH con artrosis tratados con GLC solamente, se observó un incremento de todas las proteínas que moduló en comparación con las células no tratadas; pero generalmente el aumento encontrado fue inferior al de CS para las mismas proteínas, excepto una. En concordancia con investigaciones previas, los hallazgos de este ensayo indican que la combinación de CS y GLC puede aumentar la eficacia de cada uno, con un efecto sinergístico documentado tanto in vivo como in vitro. Según revisiones recientes, el mecanismo de acción de CS difiere del de la GLC. En los experimentos tanto in vivo como in vitro, se demostró que el CS alcanza la articulación y se distribuye en el cartílago y las capas subcondrales, pero al tratarse de una molécula de gran tamaño no penetra dentro de las células, sino que sus efectos antiinflamatorios están mediados por la unión a los receptores de membrana de los condrocitos. El CS mantiene la integridad de la MEC del cartílago al evitar la degradación del colágeno, los proteoglucanos y agrecanos y, además, los proteoglucanos que contiene el CS cumplen un papel en los procesos de señalización de factores de crecimiento durante la condrogénesis. Por otro lado, la GLC penetra dentro de las células por los transportadores de glucosa donde interviene en la síntesis de proteoglucanos, glucolípidos y glucoproteínas. Las diferencias en su mecanismo de acción pueden explicar la mayor eficacia de la combinación de CS con GLC y avalan la utilización de la terapia combinada. La correlación negativa encontrada entre THBS1 y TGFBI debe ser evaluada en investigaciones futuras para la pesquisa de la artrosis y el monitoreo terapéutico.

En conclusión, los resultados obtenidos confirman el efecto sinergístico protector del cartílago del CS y la GLC en CAH de artrosis.