Papel protector del sulfuro de hidrógeno en la artrosis asociada a la diabetes

Abstract

[Resumen]: La artrosis es el trastorno articular más frecuente y una de las principales causas de discapacidad en el mundo. Esta enfermedad ha sido considerada clásicamente como una consecuencia del envejecimiento y del estrés mecánico del cartílago, no obstante, avances recientes en el conocimiento de la artrosis han revelado que se trata de una enfermedad articular multifactorial compleja, en la cual la inflamación juega un papel muy importante. Uno de los factores de riesgo asociados a la artrosis es el síndrome metabólico, dentro del cual está incluida la diabetes mellitus tipo 2. Estudios recientes sugieren que la diabetes tipo 2 favorece el aumento de la respuesta inflamatoria en el cartílago de la articulación, debido principalmente a la hiperglucemia y a la resistencia a la insulina, con el consiguiente aumento del dolor articular. Sin embargo, no existe actualmente una cura para estas enfermedades y los tratamientos existentes se focalizan en aliviar su sintomatología y atenuar su progresión. El sulfuro de hidrógeno (H2S) es un gasotransmisor involucrado en multitud de procesos fisiológicos y patológicos que promueve una respuesta antioxidante y antiinflamatoria tanto en la artrosis como en la diabetes por separado. No obstante, no hay estudios que aborden la relación del H2S en la artrosis asociada a la diabetes. En este sentido, diferentes hallazgos indican que los niveles de H2S están reducidos en condrocitos artrósicos, y especialmente en las complicaciones asociadas a diabetes, sugiriendo que la administración exógena de H2S podría tener efectos beneficiosos en este fenotipo de artrosis. Una de las vías moleculares por las cuales el H2S podría estar ejerciendo sus efectos protectores es la vía de señalización antioxidante Nrf-2/HO-1, la cual está regulada positivamente por el gas. Asimismo, otra vía de actuación clave en el proceso inflamatorio que puede ser modulada por el H2S según ha sido descrito es la de NF-κB. Así, a través de este proyecto se quiere estudiar el papel que juega el H2S en la artrosis asociada a la diabetes así como su modo de actuación, con la intención de esclarecer determinados mecanismos no descritos. Además, se pretende que los hallazgos obtenidos en este estudio puedan ser aplicables para promover el desarrollo de tratamientos alternativos de la enfermedad basados en la aplicación exógena de H2S.

[Abstract]: Osteoarthritis is the most common joint disorder and one of the leading causes of disability in the world. This disease has classically been considered a consequence of aging and mechanical stress on the cartilage. However, recent advances in the understanding of osteoarthritis have revealed that it is a complex multifactorial joint disease, in which inflammation plays a very important role. One of the risk factors associated with osteoarthritis is the metabolic syndrome, which includes type 2 diabetes mellitus. Recent studies suggest that type 2 diabetes favours an increased inflammatory response in the joint cartilage, mainly due to hyperglycaemia and insulin resistance, with a consequent increase in joint pain. However, there is currently no cure for these diseases and existing treatments are focused on alleviating their symptoms and mitigating their progression. Hydrogen sulfide (H2S) is a gas transmitter involved in a multitude of physiological and pathological processes that promotes an antioxidant and anti-inflammatory response in both osteoarthritis and diabetes separately. However, there are no studies addressing the relationship of H2S in osteoarthritis associated with diabetes. In this sense, different findings indicate that H2S levels are reduced in arthritic chondrocytes, and especially in the complications associated with diabetes, suggesting that exogenous administration of H2S could have beneficial effects on this arthrosis phenotype. One of the molecular pathways by which H2S may be exerting its protective effects is the Nrf-2/HO-1 antioxidative signaling pathway, which is positively regulated by the gas. Likewise, another key action pathway in the inflammatory process that can be modulated by H2S as described is that of NF-κB. Thus, this project aims to study the role played by H2S in osteoarthritis associated with diabetes as well as its mode of action, with the aim of clarifying certain undescribed mechanisms. Furthermore, it is intended that the findings obtained in this study may be applicable to promote the development of alternative treatments for the disease based on the exogenous application of H2S.

[Resumo]: A artrose é o trastorno articular máis común e unha das principais causas de discapacidade no mundo. Esta enfermidade foi considerada clásicamente como consecuencia do envellecemento e do estrés mecánico da cartilaxe, con todo, os recentes avances no coñecemento da artrose revelaron que é unha enfermidade articular multifactorial complexa, na que a inflamación xoga un papel moi importante. Un dos factores de risco asociados á artrose é a síndrome metabólica, que inclúe a diabetes mellitus tipo 2. Estudos recentes suxiren que a diabetes tipo 2 favorece un aumento da resposta inflamatoria na cartilaxe articular, debido principalmente a hiperglicemia e a resistencia á insulina, co conseguinte aumento da dor nas articulacións. Non obstante, actualmente non existe cura para estas enfermidades e os tratamentos existentes están centrados en paliar os seus síntomas e mitigar a súa progresión. O sulfuro de hidróxeno (H2S) é un gasotransmisor implicado en multitude de procesos fisiolóxicos e patolóxicos que promove unha resposta antioxidante e antiinflamatoria tanto na artrose como na diabetes por separado. Non obstante, non hai estudos que aborden a relación da H2S na artrose asociada á diabetes. Neste sentido, diferentes achados indican que os niveis de H2S son reducidos en condrocitos artrosicos, e especialmente en complicacións asociadas á diabetes, suxerindo que a administración de H2S exóxena podería ter efectos beneficiosos sobre este fenotipo de artrose. Unha das vías moleculares polas que o H2S podería estar exercendo os seus efectos protectores é a vía de sinalización anti-oxidante de Nrf-2 / HO-1, que regula o gas positivamente. Así mesmo, outra vía de acción clave no proceso inflamatorio que pode ser modulado por H2S como se describiu é a da NF-κB. Así, a través deste proxecto quérese estudar o papel que xoga o H2S na artrose asociada á diabetes así como o seu modo de acción, coa intención de aclarar certos mecanismos non descritos. Ademais, preténdese que os resultados obtidos neste estudo poidan ser aplicables para promover o desenvolvemento de tratamentos alternativos para a enfermidade a partir da aplicación exóxena de H2S.