Caracterización molecular de la osteoartritis de origen metabólico: efecto de los ácidos grasos palmítico y oleico en un modelo "in vitro" de condrocitos humanos

Abstract

[Resumen] La estrecha relación entre obesidad y enfermedades metabólicas con la Osteoartritis (OA), independientemente de la sobrecarga mecánica de la articulación, incitan a pensar que son las alteraciones sistémicas derivadas de estas patologías, tales como el aumento de los niveles circulantes de ácidos grasos (AG), las causantes del proceso artrósico. En este trabajo se analizaron los efectos del ácido palmítico (PA) y Oleico (OL), como AG mayoritarios en dieta y plasma, en un modelo “in vitro” de condrocitos humanos. Los resultados de este estudio muestran que el PA produce en los condrocitos efectos altamente relacionados con el proceso artrósico tales como una elevada expresión de marcadores de degradación del cartílago, de la inflamación, así como un aumento de la apoptosis y del estrés oxidativo celular. El estudio sobre el metabolismo celular indica que el PA produce una importante disfunción mitocondrial y una menor capacidad glucolítica, así como un descenso en los niveles de ATP. El OL es capaz de revertir estos efectos, mostrando una mayor capacidad de formación de gotas lipídicas y favoreciendo la incorporación del PA a estas estructuras de reserva. Estos resultados pueden ayudar a explicar uno de los mecanismos moleculares que estrechan la relación entre las enfermedades metabólicas y la OA.

[Resumo] A estreita relación entre obesidade e enfermidades metabólicas coa Osteoartritis (OA), independentemente da sobrecarga mecánica da articulación, incitan a pensar que son as alteracións sistémicas derivadas destas patoloxías, tales como o aumento dos niveis circulantes de ácidos graxos (AG), as causantes do proceso artrósico. Neste traballo analizáronse os efectos do ácido palmítico (PA) e Oleico (OL) como AG maioritarios en dieta e plasma, nun modelo “in vitro” de condrocitos humanos. Os resultados deste estudo mostran que o PA produce nos condrocitos efectos altamente relacionados co proceso artrósico tales como unha elevada expresión de marcadores de degradación da cartilaxe, da inflamación, así como un aumento da apoptosis e a tensión oxidativa celular. O estudo sobre o metabolismo celular, indica que o PA produce unha importante disfunción mitocondrial e unha menor capacidade glucolítica, ademáis dun descenso nos niveis de ATP. O OL é capaz de reverter estes efectos, mostrando unha maior capacidade de formación de gotas lipídicas e favorecendo a incorporación do PA a estas estruturas de reserva. Estes resultados poden axudar a explicar un dos mecanismos moleculares que estreitan a relación entre as enfermidades metabólicas e a OA.

[Abstract] The relationship between obesity and metabolic disorders with osteoarthritis (OA), regardless of mechanical overloading of the joint, suggests that systemic alterations derived from these pathologies, such as the increase in circulating levels of fatty acids (FA), could contribute to the development of OA. This thesis analysed the effects of Palmitic (PA) and Oleic (OL) acids, as major FA in diet and plasma, in an "in vitro" model of human chondrocytes. The results show that the PA produces effects highly related with OA such as an elevated expression of markers of degradation of cartilage, inflammation, as well as an increase of apoptosis and cellular oxidative stress. The study of cell metabolism indicates that PA generates an important mitochondrial dysfunction, as well as a lower glycolytic capacity, and a decrease of ATP levels. The OL is able to reverse these effects, showing a greater capacity of lipid droplets formation and facilitating the incorporation of the PA to these structures of reserve. These results may help explain one of the molecular mechanisms that strengthen the relationship between metabolic diseases and OA.