Degradación del ARN mensajero mitocondrial e inducción de apoptosis en fibroblastos queloides por dihidroartemisinina
Los queloides son un tipo de fibroma proliferativo que puede desarrollarse tras un trauma. Se caracterizan por proliferación excesiva de fibroblastos, apoptosis inhibida y desequilibrio entre la síntesis y degradación de colágeno en la matriz extracelular. A pesar de la eficacia de la resección quirúrgica y radioterapia combinada, los queloides suelen recurrir postratamiento, reduciendo la satisfacción del paciente y afectando su salud física y mental. Esto subraya la necesidad de opciones terapéuticas más efectivas. La dihidroartemisinina (DHA), derivado de la artemisinina obtenida de la planta tradicional china Artemisia annua, se ha utilizado principalmente como antimalárico con efectos secundarios mínimos. Estudios recientes demuestran su potencial para prevenir fibrosis en pulmón, hígado y riñón al inhibir la proliferación de fibroblastos. Sin embargo, sus efectos sobre fibroblastos queloides y su aplicación clínica en el tratamiento de queloides no han sido explorados. Este estudio investiga los mecanismos mediante los cuales la DHA induce expresión génica diferencial, degradación de ARN mensajero mitocondrial (mt-ARNm), inhibición de la viabilidad celular y apoptosis en fibroblastos queloides.
Se obtuvieron muestras de queloides de pacientes tratados quirúrgicamente en el Departamento de Cirugía Plástica y Quemados del West China Hospital, Universidad de Sichuan, entre febrero de 2016 y marzo de 2018. El protocolo del estudio fue aprobado por el Comité de Ética del hospital, y se obtuvo consentimiento informado de todos los participantes. Se establecieron cultivos primarios de fibroblastos queloides, tratados con solvente o 40 mmol/L de DHA durante 4 horas para evaluar perfiles de expresión génica. La secuenciación transcriptómica y construcción de bases de datos fueron realizadas por Anoroad Gene Technology Co., Ltd. (Beijing, China). Los genes diferencialmente expresados (GDE) se identificaron con el software DEGSeq, usando los criterios |log2(Cambio de Expresión)| ≥ 1 y q < 0,5. El análisis reveló 1606 genes regulados positivamente y 642 negativamente en fibroblastos tratados con DHA versus el grupo control. El análisis de rutas mediante la base de datos KEGG identificó 50 vías de señalización asociadas, incluyendo la vía PI3K/Akt, vinculada previamente a efectos antifibróticos de la DHA. Las 10 principales vías incluyeron señalización de TNF, cáncer de mama, vía MAPK, señalización de IL-17, desregulación transcripcional en cáncer, sarampión, vía Jak-STAT, regulación de pluripotencia en células madre y diferenciación de osteoclastos. Estos hallazgos sugieren que la DHA induce expresión diferencial de múltiples genes en diversas vías, proporcionando bases para entender su mecanismo de acción.
El estudio también examinó los procesos biológicos (PB) y funciones moleculares (FM) de los GDE. Los 10 principales PB incluyeron regulación de la biosíntesis de interleucina-10, inhibición de la diferenciación de células neuroepiteliales, transición endotelial-mesenquimal y diferenciación de células endoteliales arteriales. Las FM principales incluyeron actividad de fosfatasas de tirosina/treonina, unión a elementos de respuesta de ácido retinoico, actividad de receptor de interleucina-1 y unión a ADN satélite. Estos resultados resaltan la interacción compleja de la DHA con múltiples sistemas en fibroblastos queloides.
Un hallazgo destacado fue la degradación inducida por DHA de mt-ARNm en estos fibroblastos. Los niveles de mt-ARNm, incluyendo ND5, ATP8, ND6, 12S, 16S, ND1, ND4L, CYB, ND4, ATP6, ND2, CO1, ND3, CO2 y CO3, se redujeron significativamente, confirmado mediante PCR cuantitativa. El ADN mitocondrial codifica proteínas de la cadena respiratoria, siendo los mt-ARNm esenciales para la función mitocondrial y viabilidad celular. Estudios previos identificaron la degradación del ARNr 16S como marcador de apoptosis, pero no se había establecido la relación con otros mt-ARNm. Además, la DHA inhibió la viabilidad celular de manera dependiente de dosis y tiempo (ensayo CCK-8), e indujo apoptosis significativa (citometría de flujo). Estos resultados sugieren un vínculo entre degradación de mt-ARNm, reducción de viabilidad y apoptosis en fibroblastos tratados con DHA.
En resumen, este estudio demuestra que la DHA altera la expresión génica en fibroblastos queloides, involucrando múltiples procesos, funciones y vías de señalización. La degradación de mt-ARNm, inhibición de viabilidad y promoción de apoptosis podrían contribuir colectivamente al mecanismo regulador de la DHA. Estos hallazgos ofrecen nuevas perspectivas para explorar el potencial terapéutico de la DHA en el tratamiento de queloides.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001860