El alendronato protege la arquitectura vascular en condiciones de estrés

Abstract

El bisfosfonato alendronato (ALN) es un fármaco de primera línea para el tratamiento de enfermedades asociadas a la pérdida de masa ósea como la osteoporosis postmenopáusica, para el cual se han descripto diversos efectos extraóseos. Previamente demostramos una acción favorable de ALN a nivel vascular inhibiendo los eventos involucrados en la génesis de la lesión ateromatosa, estimulando la producción de vasoactivos, inhibiendo la agregación plaquetaria, la internalización de monocitos y la migración de células musculares lisas vasculares (CMLV) hacia la túnica íntima. La etapa final de la formación del ateroma es la calcificación vascular (CaV), donde la arquitectura vascular es reemplazada por una estructura símil osteogénica. A su vez, como mecanismo de defensa, el sistema vascular induce neovascularización (vasculogénesis y/o angiogénesis). La obesidad es un factor de riesgo que promueve la CaV y reduce la capacidad angiogénica. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de ALN sobre la CaV y la angiogénesis en condiciones de estrés inducidas por obesidad. Se emplearon ratas Wistar hembras alimentadas durante 10 semanas con una dieta rica en grasas (27%) o dieta estándar (4% de grasa). Se aisló la aorta toráxica y se realizaron cultivos primarios de células endoteliales (CE) y CMLV, o ensayos ex vivo con explantes de aorta. Los tratamientos fueron in vitro con ALN 1-10 μM. Como modelo de CaV se usaron CMLV inducidas a transdiferenciación a linaje óseo por cultivo en medio osteogénico (21 días con β-glicerolfosfato 10 mM y CaCl2 4 mM). Como marcadores de calcificación se midió la expresión génica (RT-PCR) de RUNX2 y TNAP (FAL no específica de tejido), y el depósito extracelular de nódulos de calcio (tinción con alizarina). En animales normopeso (Np) se observó que las CMLV mostraron un elevado nivel de expresión de RUNX2 y TNAP y de mineralización extracelular. El tratamiento con ALN 10 μM redujo significativamente la expresión de ambos marcadores genéticos (92 y 69% vs. control, RUNX2 y TNAP respectivamente, p<0.05) y disminuyó la mineralización (38% vs. control, p<0.05). En ratas obesas (Ob), empleando ensayos ex vivo, observamos una marcada reducción en la CaV luego de 15 días de tratamiento con ALN 5 μM (24% vs. control, p<0.05, tinción de Von Kossa). Para evaluar neovascularización se estudió la proliferación de CE (ensayo colorimétrico de MTT), migración de CE (ensayo de reparación de herida) y angiogénesis (ensayo de formación de tubos). Las CE derivadas de aorta de animales obsesos presentaron menor proliferación (0.37 ± 0.026 vs. 0.76 ± 0.015 unidades de absorbancia, Np vs. Ob, p<0.0001, 96 h de trat.) y una capacidad disminuida para la formación de neocapilares (1.03 vs. 1.39 mm, Np vs. Ob, p<0.05). El tratamiento con ALN de CE de animales obesos revirtió estas alteraciones. ALN aumentó significativamente el crecimiento (13% vs. control, p<0.01), la migración (36% vs. control, p<0.05), y estimuló la formación de estructuras tubulares (18% vs. control, 11 días de trat., p<0.05). El efecto proangiogénico es mediado por VEGF, ya que la presencia de un antagonista del receptor de VEGF (SU5416 1 μM), suprimió completamente la formación de neocapilares inducida por el fármaco. Los resultados sugieren que ALN ejercería una potencial acción beneficiosa sobre los eventos que comprometen la arquitectura vascular en obesidad, inhibiendo la CaV y promoviendo la remodelación por angiogénesis.