Celastrol promueve la autofagia de condrocitos mediante la regulación de la expresión de mTOR
La osteoartritis (OA) es una enfermedad debilitante caracterizada por el deterioro progresivo del cartílago articular, lo que genera dolor, rigidez y pérdida de movilidad. A pesar de su alta prevalencia, las opciones terapéuticas para la OA siguen siendo limitadas, lo que subraya la necesidad de desarrollar nuevas estrategias terapéuticas. La autofagia, un proceso celular que degrada y recicla orgánulos y proteínas dañadas, ha surgido como un mecanismo protector clave contra la degradación del cartílago en la OA. La diana de rapamicina en mamíferos (mTOR) es un regulador central de la autofagia, y su inhibición se ha asociado con la promoción de la autofagia y la protección de los condrocitos, células responsables del mantenimiento del cartílago.
El celastrol, un triterpenoide quinona metida aislado de la raíz de Tripterygium wilfordii Hook F, ha demostrado potencial terapéutico en diversas formas de artritis, incluyendo la OA. Estudios previos sugieren que el celastrol puede inducir autofagia en distintos tipos celulares, pero los mecanismos específicos en condrocitos de OA no están claros. Este estudio busca elucidar el papel del celastrol en la promoción de la autofagia en condrocitos primarios humanos con OA y explorar sus posibles efectos terapéuticos.
El estudio comenzó determinando la dosis óptima de celastrol para cultivos de condrocitos. Mediante el ensayo Cell Counting Kit-8 (CCK-8), se identificó que 200 nmol/L de celastrol durante 24 horas era la concentración óptima, seleccionada para garantizar máxima eficacia y mínima citotoxicidad en experimentos posteriores.
Análisis de transcriptómica y farmacología de red sugirieron que mTOR podría ser un blanco directo del celastrol en condrocitos de OA. Para validar esto, se trataron condrocitos primarios de OA con celastrol y se midieron los niveles de mTOR, P62 y LC3 mediante Western blot. P62 es un marcador de recambio autofágico (su expresión se correlaciona inversamente con la actividad autofágica), mientras que la conversión de LC3-I a LC3-II indica formación de autofagosomas. Los resultados mostraron que el celastrol redujo significativamente los niveles de mTOR y P62, y aumentó LC3-II, confirmando su papel en la inducción de autofagia.
Al comparar el celastrol con rapamicina, un inhibidor clásico de mTOR, ambos tratamientos incrementaron los niveles de PERK fosforilado (marcador de estrés del retículo endoplásmico) y LC3-II, mientras redujeron P62, CASP12 y DDIT3 (marcadores proapoptóticos). Esto sugiere que el celastrol, al igual que la rapamicina, promueve la autofagia y reduce la apoptosis en condrocitos.
Además, la combinación de celastrol y rapamicina mostró efectos sinérgicos: una supresión más pronunciada de mTOR y una mayor inducción de autofagia. En contraste, el uso de MHY1485 (agonista de mTOR) bloqueó los efectos del celastrol, revirtiendo la inhibición de mTOR, reduciendo la autofagia y aumentando la expresión de marcadores apoptóticos. Esto confirma que los efectos farmacológicos del celastrol dependen de la inhibición de mTOR.
Finalmente, el silenciamiento de mTOR mediante siRNA en condrocitos potenció la autofagia inducida por celastrol, sin diferencias significativas entre el tratamiento con celastrol y el silenciamiento de mTOR solo. Esto refuerza que mTOR es el principal blanco del celastrol en este contexto.
En conclusión, este estudio demuestra que el celastrol promueve la autofagia en condrocitos de OA humana al inhibir mTOR, lo que reduce la apoptosis y podría ofrecer beneficios terapéuticos. La sinergia con rapamicina sugiere una estrategia terapéutica prometedora, mientras que los agonistas de mTOR contrarrestan estos efectos. Futuros estudios en modelos murinos de OA validarán estos hallazgos in vivo.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001552