Efectos extraóseos del bisfosfonato alendronato: acciones vasculares

Abstract

Sabiendo que la enfermedad cardiovascular es una condición prevalente en mujeres menopáusicas, y siendo los bisfosfonatos fármacos de uso habitual para el tratamiento de osteoporosis postmenopáusica, en este trabajo investigamos el impacto del bisfosfonato alendronato (ALN) a nivel vascular, específicamente sobre los dos principales componentes celulares de los vasos sanguíneos: células endoteliales (CE) y células de músculo liso vascular (CMLV). Se estudiaron eventos celulares y moleculares implicados en la remodelación y la supervivencia vascular, tales como la producción del vasoactivo óxido nítrico (NO), la proliferación y migración celular, y la angiogénesis. Como sistema experimental se emplearon cultivos primarios de CE y CMLV aisladas a partir de aortas de ratas Wistar. A nivel endotelial se evaluó el efecto del ALN sobre la producción de NO (método de Griess), comprobándose que el fármaco estimuló significativamente la síntesis del vasoactivo (115±8 vs 175±15 nmol de NO/mg proteína, control vs ALN 10 μM, p<0.02). A su vez, se obtuvo evidencia de que luego de 96 horas de tratamiento con ALN 10 μM, las CE exhiben un acentuado incremento (71% sobre el control, p<0.001) en la proliferación celular (ensayo colorimétrico de MTT). Siendo que estos dos eventos celulares son cruciales para la neovascularización, empleando la técnica de formación de tubos sobre una matriz gelificada, evaluamos la acción de ALN sobre la inducción de la angiogénesis en cultivos de CE. Se cuantificó la longitud total de neocapilares formados por microscopía óptica mediante el software ImageJ. El ALN estimuló significativamente la formación de tubos luego de 96 horas de tratamiento (5.40±0.5 vs 7.20±0.6 mm, control vs ALN 10 μM; p<0.05). Respecto al mecanismo de acción del ALN, se evidenció que la acción angiogénica de ALN se redujo significativamente (p<0.02) cuando las CE se pre-incubaron con un inhibidor de MEK1/2 quinasa (PD98059), un inhibidor de PKC (chelerythrine), o un inhibidor de PI3K (LY294002) sugiriendo la participación de dichas vías mensajeras. Sabido es que el estrés oxidativo y el inflamatorio comprometen sensiblemente la homeostasis vascular, y que la respuesta a dicho estrés depende de una acción cooperativa entre los dos principales componentes celulares de los vasos sanguíneos. En CMLV evaluamos el efecto del ALN sobre la producción de una de las especies reactivas de oxígeno; el peróxido de hidrógeno, H2O2), inducida por un estrés inflamatorio (LPS 1 μg/mL). En condiciones basales (ausencia de LPS), el tratamiento con ALN 10 μM durante 96h no indujo cambios en la síntesis de H2O2 respecto al grupo control. En cambio, en presencia del agente proinflamatorio, el tratamiento con ALN bloquea la síntesis de H2O2 inducida por LPS. Para estudiar la interacción entre CE y CMLV se estudió la acción del fármaco sobre la migración de CMLV empleando co-cultivos de CE-CMLV (sistema de transwells). La migración de CMLV es un efecto deletéreo que compromete el tono vascular. Se indujo la migración por adición de LPS a los co-cultivos (45±2.5 vs 76±8.7 células/campo, control vs LPS, p<0.001). La presencia de ALN suprimió completamente el estímulo de la migración inducida por LPS. En ausencia de CE, el ALN no exhibe esta acción. En conclusión, los resultados presentados sugieren un potencial efecto protector del ALN sobre eventos que comprometen la arquitectura vascular a través de una acción directa sobre células endoteliales y musculares.