El estrés oxidativo inducido por hiperglicemia e inflamación afecta la función del osteoblasto: implicancias en la oseointegración

Abstract

Introducción:La hiperglicemia inhibe la neoformación ósea, potencia la reabsorción y altera la oseointegración(1). Numerosos reportes muestran que la hiperglicemia induce estrés oxidativo celular, se producen especies oxidantes y radicales libres que potencian las complicaciones asociadas a la patología diabética afectando la diferenciación y oseointegración(2). Además, en estas condiciones hay citoquinas pro-inflamatorias presentes, aunque su rol en la producción de
oxidantes y los mecanismos moleculares involucrados no se han dilucidado aún. Asimismo, hay evidencia de que los osteoblastos en estas condiciones desvían el metabolismo energético hacia la fermentación láctica similar al efecto Warburg (3), con lo cual el rol de la mitocondria en este proceso también es controversial.
Objetivo general: Estudiar el rol del estrés oxidativo en la alteración de la diferenciación celular hacia el linaje osteoblástico, evaluando marcadores de oseointegración y función mitocondrial, en condiciones de hiperglicemia y en un estado pro-inflamatorio in vitro.
Métodos: Se utilizó un modelo celular de hiperglicemia e inflamación con la línea celular de pre-osteoblastos MC3T3-E1. Se cultivan en condiciones de normoglicemia e hiperglicemia, con y sin citoquinas pro-inflamatorias. Se analiza la diferenciación celular hacia el linaje osteoblástico midiendo la presencia de nódulos de calcio y de colágeno en el medio; y mediante presencia y actividad de fosfatasa-alcalina. Para la detección de la formación de oxidantes se utilizaron
sondas fluorescentes específicas. Además, la funcionalidad mitocondrial se evalúa a través de un analizador metabólico y del potencial de membrana mitocondrial mediante microscopía y
citometría de flujo.
Resultados Preliminares: La hiperglicemia y la presencia de interleuquina-1β disminuyen la producción de colágeno y calcio en el medio. También hay una mayor producción de oxidantes y daño mitocondrial que empeora en presencia de citoquinas.

Conclusiones: La hiperglicemia y la inflamación inducen a un aumento en la formación de oxidantes y al daño mitocondrial que se correlaciona con una disminución en la diferenciación hacia el linaje osteoblástico.