Efecto de nucleótidos extracelulares y Litio en la proliferación y diferenciación de osteoblastos de rata

Abstract

Mucha información se ha obtenido respecto del desarrollo y regulación de los procesos de proliferación y diferenciación celular de osteoblastos, tanto in vitro como in vivo. Del mismo modo, décadas de trabajo han mostrado que GSK3/β-catenina y el sistema de señalización celular autocrino/paracrino mediado por ATP y otros nucleótidos (señalización purinérgica) cumplen un rol fundamental en los mecanismos de comunicación intercelular, en diversos organismos, regulando procesos de proliferación, migración, diferenciación y/o apoptosis en variados tipos celulares, incluyendo osteoblastos. Por otro lado, estudios in vitro e in vivo, y evidencia epidemiológica en seres humanos, han mostrado que el catión Litio (Li+), inhibidor de GSK3, es un potente modulador de la fisiología ósea.El objetivo del presente trabajo fue evaluar la capacidad regulatoria de nucleótidos extracelulares en la proliferación y diferenciación osteoblásticas, así como el rol del Litio en los procesos mencionados. Para esto, células de cultivo primario de calvaria de rata neonata fueron tratadas con ATPγS, (10-100 µM), LiCl (4-10 mM) o vehículo, y se sometieron a Citometría de Flujo y tinción con Cristal Violeta, para evaluar proliferación celular. La expresión y traslocación nuclear de β-catenina luego de los tratamientos se evaluó por inmunofluorescencia. Por su parte, la diferenciación osteoblástica fue estudiada mediante medición de Actividad enzimática de Fosfatasa Alcalina (FAL) y evaluación de la capacidad de mineralización de los cultivos, por tinción de las deposiciones de Calcio con Rojo de Alizarina.El tratamiento de las células con LiCl 10 mM, indujo disminuciones en la síntesis de ADN (p< 0,05) y la capacidad mineralizante (p< 0,01). En cambio, el tratamiento con ATPγS (10 y 100 µM), mostró aumentos tanto en la capacidad proliferativa (p< 0,05) como en la mineralización (p< 0,05). Por otro lado, la incubación de las células con LiCl (4-10 mM) o ATPγS 10 µM provocó aumentos en la actividad enzimática de Fosfatasa Alcalina (p< 0,001 y p< 0,005, respectivamente) y en la expresión y traslocación nuclear de β-catenina.En su conjunto, estos resultados sugieren que la inhibición de GSK3 podría estar involucrada en la modulación de la diferenciación osteoblástica por ATPγS en etapas tempranas del proceso, dada la similitud de efectos con el LiCl (actividad FAL y expresión y translocación nuclear de β-catenina). Mientras que no estaría implicada en los procesos de proliferación y mineralización, dado que la inhibición de GSK3 por LiCl reprime ambos.