Identificación de moléculas reguladoras del envejecimiento articular para el tratamiento de la artrosis

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http://hdl.handle.net/2183/24471Collections
- Teses de doutoramento [2191]
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Identificación de moléculas reguladoras del envejecimiento articular para el tratamiento de la artrosisAuthor(s)
Directors
Caramés, BeatrizBlanco García, Francisco J.
Date
2019Abstract
[Resumo] Os fallos nos mecanismos de homeostase relacionados coa idade, como o defecto
de autofaxia e a acumulación de células senescentes, contribúen á dexeneración da
cartilaxe e á artrose (OA), para a cal no existen fármacos modificadores da
enfermidade. O noso obxectivo desta Tesis Doutoral foi identificar compostos
reguladores de ambos procesos para o tratamento da OA. Para iso, os condrócitos
humanos foron tratados con IL-6, unha citoquina pro-inflamatoria presente
no secretoma das células en estado de senescencia, para inducir senescencia e
inhibir o fluxo de autofaxia. Para a realización dun cribado de alto rendemento con
compostos da quimioteca de reposicionamento Prestwick de medicamentos
aprobados, a actividade asociada á senescencia β-Galactosisada (SA-β-Gal) e o
marcador LC3 foron empregados como marcadores de senescencia e de fluxo de
autofaxia, respectivamente. Como resultado identificáronse 14 compostos con
actividade senoterapéutica e pro-autofáxica, dos cales escolleuse para a súa
confirmación o Fenofibrato (FN), un fibrato e agonista PPARα empleado no tratamento
das dislipemias en humanos, para a súa confirmación dada a relevancia do seu
mecanismo de acción metabólico. Modelos preclínicos celulares, tisulares e de sangue
de pacientes artrósicos e envellecidos foron empregados para testar a eficacia e a
relevancia de activar PPARα para o tratamento da OA. Os resultados mostraron que o
FN eliminou selectivamente as células senescentes a través da vía de apoptose,
incrementou o fluxo de autofaxia e protexeu fronte a degradación da cartilaxe.
Ademais, a expresión de PPARα redúxse en ratóns envellecidos e artrósicos e en
sangue e na cartilaxe procedente de pacientes con OA de rodilla. É importante
destacar que nun estudio retrospectivo en pacientes con OA de rodilla procedentes da
cohorte americana Osteoarthritis Initiative (OAI), o tratamento con fibratos mellorou
significativamente as condicións clínicas. Estes resultados demostran que os fibratos,
fármacos aprobados para o tratamento de alteracións no metabolismo lipídico,
poderían ter unha inmediata utilidade clínica para o tratamento do envellecemento
articular e da OA. [Resumen] Los fallos en los mecanismos de homeostasis relacionados con la edad, como el
defecto de autofagia y la acumulación de células senescentes, contribuyen a la
degeneración del cartílago y a la artrosis (OA), para la cuál no existen fármacos
modificadores de la enfermedad. Nuestro objetivo es esta Tesis Doctoral fue identificar
compuestos reguladores de ambos procesos para el tratamiento de la OA. Para ello,
los condrocitos humanos fueron tratados con IL-6, una citoquina proinflamatoria
presente en el secretoma de las células en estado de senescencia, para inducir
senescencia e inhibir el flujo de autofagia. Para la realización de un cribado de alto
rendimiento con compuestos de la quimioteca de reposicionamiento Prestwick de
medicamentos aprobados, la actividad asociada a senescencia β-Galactosisada (SA-
β-Gal) y el marcador LC3 fueron empleados como marcadores de senescencia y de
flujo de autofagia, respectivamente. Como resultado se identificaron 14 compuestos
con actividad senoterapéutica y pro-autofágica, de los cuales se escogió el Fenofibrato
(FN), un fibrato y agonista PPARα empleado en el tratamiento de las dislipemias en
humanos, para su confirmación dada la relavancia de su mecanismo de acción
metabólico. Modelos preclínicos celulares, tisulares y de sangre de pacientes
artrósicos y envejecidos fueron empleados para testar la eficacia y la relevancia de
activar PPARα para el tratamiento de la OA. Los resultados mostraron que el FN
eliminó selectivamente las células senescentes a través de la vía de apoptosis,
incrementó el flujo de autofagia y protegió frente a la degradación del cartílago.
Además, la expresión de PPARα se redujo en ratones envejecidos y artrósicos y en
sangre y en cartílago procedente de pacientes con OA de rodilla. Es importante
destacar que en un estudio retrospectivo en pacientes con OA de rodilla procedentes
de la cohorte americana Osteoarthritis Initiative (OAI), el tratamiento con fibratos
mejoró significativamente las condiciones clínicas. Estos resultados demuestran que
los fibratos, fármacos aprobados para el tratamiento de alteraciones en el metabolismo
lipídico, podrían tener una inmediata utilidad clínica para el tratamiento del
envejecimiento articular y la OA. [Abstract] Ageing-related failure of homeostasis mechanisms, such as defects of autophagy
and accumulation of senescent cells, contributes to articular cartilage degeneration and
osteoarthritis (OA), for which disease-modifying treatments are not available. Our
objective in this Thesis Doctoral was to identify compounds to prevent OA by regulating
chondrocyte senescence and autophagy. For that, human chondrocytes were treated
with IL-6, a proinflammatory cytokine present in the secretome of senescent cells, to
induce senescence and inhibit autophagy flux. For high-throughtput screening with
compounds from the Prestwick Chemical Library of approved drugs, the activity of
senescence associated β-Galactosidase (SA-β-gal) and LC3 marker were used as
marker of senescence and autophagic flux, respectively. As a result, 14 compounds
were identified with senotherapeutic and pro-autophagic activity, of which Fenofibrate
(FN), a fibrate and PPARα agonist used in the treatment of dyslipidemia in humans,
was chosen for confirmation given the relavance of its mechanism of metabolic action.
Preclinical cellular, tissue and blood from OA and blood from OA and ageing models
were used to test the efficacy and relevance of activating PPARα for the treatment of
OA. The results showed that FN selectively eliminated senescent cells via apoptosis,
increased autophagic flux and protected against cartilage degradation. Moreover,
PPARα expression was reduced through both ageing and OA in mice and also in blood
and cartilage from knees of OA patients. Remarkably, in a retrospective study, in
human patients with knee OA from the Osteoarthritis Initiative (OAI) Cohort, fibrate
treatment improved OA clinical conditions. These results demonstrate that fibrates,
approved drugs targeting lipid metabolism, could have immediate clinically utility for
age-related cartilage degeneration and OA treatment.
Keywords
Senescencia
Autofagia
Cribado
Terapéutica
Envejecimiento
Artrosis
Autofaxia
Envellecemento
Artrose
Senescence
Autophagy
Screening
Therapeutic
Aging
Osteoarthritis
Autofagia
Cribado
Terapéutica
Envejecimiento
Artrosis
Autofaxia
Envellecemento
Artrose
Senescence
Autophagy
Screening
Therapeutic
Aging
Osteoarthritis
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