Efectos y mecanismo de acción de quercetina en osteoblastos normales y tumorales

Abstract

Los responsables del mantenimiento de la masa ósea en la mujer son los estrógenos y su disminución en la menopausia lleva a la pérdida de hueso y aumento del riesgo de fractura. En los últimos años ha cobrado relevancia el uso de las terapias adyuvantes que complementen el efecto de los agentes anti-resortivos, mediante la modulación de células que participan en la formación ósea; y la importancia de terapias anti-tumorales naturales. En base a esto, el objetivo de este trabajo fue avanzar en el estudio de los efectos biológicos y las bases moleculares de la acción del fitoestrógeno quercetina en células osteoblásticas normales y tumorales. Las células osteoblásticas (hFOB) se trataron con diferentes concentraciones de quercetina (1-100 µM) o su vehículo (DMSO < 0,1%) durante 48 h. Por el método de exclusión del colorante azul de tripán, los resultados indicaron que quercetina 1 µM aumentó significativamente el número de células (143,17±4,27% vs. ctrl) y provocó un aumento significativo en la viabilidad celular (115±3,4% vs. ctrl), la cual se evaluó midiendo la actividad metabólica por medio de la reducción de MTS. Paralelamente, se observó que altas concentraciones de quercetina (100 µM) indujeron la muerte de estas células. La migración celular se estudió mediante el ensayo de reparación de la herida, observándose un estímulo en el cierre de la herida altamente significativo (69,8±3,9% vs ctrl). La adhesión celular también incrementó significativamente a los 30 min de tratamiento con quercetina 1 µM. Estudios de diferenciación celular mediante ensayos colorimétricos en cultivos primarios de médula ósea en medio de diferenciación, demostraron que quercetina (0,01 µM) aumentó significativamente la actividad de fosfatasa alcalina (136,5±3,44% vs. ctrl) luego de 7 días de tratamiento, y los marcadores de diferenciación tardíos, depósitos de calcio (114,63± 2,9% vs. ctrl) y producción de colágeno (122,7±2,58% vs. ctrl), luego de 21 días de tratamiento. Estos resultados fueron comparables al control positivo (LiCl 5 mM). Mediante Western blot se demostró que quercetina (0,01 µM, 24 h) activó la proteína de supervivencia AKT e inhibió a su proteína blanco, GSK3β. Por fraccionamiento subcelular, se evidenció la activación de β-catenina por un aumento en la expresión proteica y translocación al núcleo. Por otro lado, en células osteoblásticas derivadas de osteosarcoma de rata (ROS 17/2.8), quercetina (desde 20 µM) disminuyó el número y la viabilidad celular en forma dependiente de la concentración, siendo máximos los valores a 100 µM (63,8±4,24% y 36,8±3,83% vs. ctrl). A nivel molecular, los ensayos de Western blot evidenciaron que altas concentraciones de quercetina provocan una disminución en la fosforilación de AKT (Ser473), una disminución en la fosforilación de la proteína pro-apoptótica BAD, y un incremento en la fosforilación de ERK1/2. La activación de ERK sería necesaria para el efecto deletéreo de quercetina en estas células tumorales debido a que el uso de su inhibidor (PD980059) revierte la muerte celular (48,9±1,45 vs. ctrl). En base a estos resultados, quercetina dependiendo la concentración empleada y mediante la activación de vías de señalización diferentes, posee efectos biológicos positivos en las células estudiadas, dado que promueve la osteoblastogénesis en células normales e inhibe el crecimiento células osteoblásticas tumorales.