Efectos antiinflamatorios e antifibróticos dos fucoidanos en células articulares artrósicas.

Abstract

[Resumo] Introdución e obxectivo: A artrose é unha alteración tisular nas articulacións sinoviais caracterizada principalmente pola destrución da cartilaxe. Actualmente os tratamentos céntranse en aliviar a dor, por iso xurde cada vez máis terapias alternativas baseadas en principios activos naturais. Os fucoidanos, polisacáridos presentes en algas pardas e algúns invertebrados, son un bo candidato para ser unha destas terapias alternativas contra a artrose polas súas propiedades antiinflamatorias, antioxidantes e antifibróticas atopadas noutras patoloxías. Metodoloxía: As células articulares cultiváronse baixo diferentes doses de fucoidanos procedentes de Fucus vesiculosus, Undaria pinnatifida e Macrocystis pyrifera. A continuación, valorouse as súas capacidades para modular a inflamación inducida por IL-1β a través da expresión xénica de Il-6, Il-8 e Cox-2, da liberación extracelular de IL-6 e da localización por inmunoflourescencia de NF-kβ. O estrés oxidativo e a resposta antioxidante dos fucoidanos foi avaliada mediante a produción de NO e HO-1, respectivamente. Por último, o seu papel fronte a activación da fibrose sinovial inducida por TGF-β foi estudada a través de ensaios de proliferación, invasión e cicatrización, así como a expresión xénica dos compoñentes da matriz extracelular (coláxeno I e III) e plod2. Resultados: Os resultados mostran a capacidade dos fucoidanos para modular procesos catabólicos comunmente observados nas células articulares artrósicas. Destaca Undaria pinnatifida como antiinflamatorio, antioxidante e antifibrótico. Aínda así, tanto Fucus vesiculosus como Macrocystis pyrifera modulan tamén certas rutas metabólicas nos dous tipos celulares estudados: Fucus vesiculosus reduce significativamente a liberación de NO en sinoviocitos e Macrocystis pyrifera reduce a liberación de IL-6 en condrócitos. Finalmente, observouse que a dose 5μg/ml é a máis efectiva para exercer actividades antioxidante en todos os fucoidanos, mentres que a dose 30 μg/ml mostra unha maior capacidade antifibrótica. Conclusión: Os fucoidanos testados Fucus vesiculosus, Undaria pinnatifida e Macrocystis pyrifera tamén actúan como antiinflamatorios, antioxidantes e anti-fibróticos a distintos niveis metabólicos nas células articulares artrósicas. Polo tanto, os nosos resultados suxiren os fucoidanos son potenciais tratamentos alternativos contra os fenotipos catabólicos celulares dados nas células artrósicas.

[Resumen] Introducción y objetivo: La artrosis es una alteración tisular en las articulaciones sinoviais caracterizada principalmente por la destrucción del cartílago. Actualmente los tratamientos se centran en aliviar el dolor, por eso aparecen cada vez más terapias alternativas basadas en principios activos naturales. Los fucoidanos, polisacáridos presentes en algas pardas y algunos invertebrados, son un buen candidato para ser una de estas terapias alternativas contra la artrosis por sus propiedades antiinflamatorias, antioxidantes y antifibróticas encontradas en otras patologías. Metodología: Las células articular se cultivaron bajo diferentes dosis de fucoidanos procedentes de Fucus vesiculosus, Undaria pinnatifida y Macrocystis pyrifera. A continuación, se valoró sus capacidades para modular a inflamación inducida por IL-1β a través de la expresión génica de Il-6, Il-8 y Cox-2, de la liberación extracelular de IL-6 y de la localización por inmunoflourescencia de NF- kβ. El estrés oxidativo y la respuesta antioxidante de los fucoidanos fue evaluada mediante la producción de NO y HO-1, respectivamente. Por último, su papel frente a activación de la fibrosis sinovial inducida por TGF-β fue estudiada a través de ensayos de proliferación, invasión y cicatrización, así como la expresión xénica de los componentes de la matriz extracelular. Resultados: los resultados muestran la capacidad de los fucoidanos para modular procesos catabólicos comúnmente observados en células articulares artrósicas. Destaca Undaria pinnatifida como antiinflamatorio, antioxidante y anti-fibrótico. Aun así, tanto Fucus vesiculosus como Macrocystis pyrifera modulan también ciertas rutas metabólicas en los dos tipos celulares estudiados: Fucus vesiculosus reduce significativamente en sinoviocitos la liberación de NO y Macrocystis pyrifera reduce liberación de IL-6. Finalmente, se observó que la dosis 5μg/ ml es la mas efectiva para ejercer actividades antioxidante en todos los fucoidanos, mientras que la dosis 30 μg/ml muestra una mayor capacidad antifibrótica. Conclusión: Los fucoidanos analizados Fucus vesiculosus, Undaria pinnatifida y Macrocystis pyrifera también actúan como antiinflamatorios, antioxidantes y anti-fibróticos a distintos niveles metabólicos en las células articular artrósicas. Por lo tanto, nuestros resultados sugieren que los fucoidanos son potenciales tratamientos alternativos contra los fenotipos catabólicos celulares dados en las células artrósicas.

[Abstract] Introduction and objective: Osteoarthritis (OA) is a tissue alteration in the synovial joints characterized mainly by the destruction of cartilage. The current treatments are focused on relieving pain. Thus, there is a growing interest on alternative therapies based on natural active ingredients. Fucoidans, polysaccharides extracted from brown algae and some invertebrates, are a good candidate to be one of these alternative therapies against OA due to their anti--inflammatory, antioxidantedant and antifibrotic properties found in other pathologies. Methodology: Articular cells were cultivated under different doses of fucoidans. Their biological propierties were evaluated to modulate IL-1β- induced inflammation through Il-6, Il-8 and Cox-2 gene expression, IL-6 extracellular release and NF-kβ translocation. Oxidative stress and antioxidantedant response were evaluated by the production of NO and HO-1, respectively. Finally, profibrotic pathways were activated in synoviocytes by TGF-β through proliferation, invasion and wound repare, as well as gene expression of matrix. Results: results show the ability of fucoidans to modulate catabolic processes commonly observed in OA articular cells. Undaria Pinnatifida stands out as anti--inflammatory, antioxidantedant and antifibrotic. Even so, both Fucus vesiculosus and Macrocystis pyrifera also modulate metabolic pathways in the both cells studied: Fucus vesiculosus significantly reduces the levels of NO relased in synoviocytes, and Macrocystis pyrifera reduces the levels of IL-6 relased. Finally, we observed that the 5μg/ml dose is the most effective antioxidantedant, while the 30μg/ml dose shows a higher antifibrotic capacity. Conclusion: Fucoidans analyzed, Fucus vesiculosus, Undaria pinnatifida and Macrocystis pyrifera also act as anti--inflammatory, antioxidantedants and anti-fibróticos to different metabolic levels in OA joint cells. Therefore, our work suggest that the fucoidans are a potential alternative treatments against catabolic phenotype in OA articular cells.