Acciones osteogénicas de la proteína relacionada con la parathormona (pthrp) en modelos experimentales de diabetes mellitus tipo 1 y con déficit del factor de crecimiento similar a la insulina-i (igf-i)

Tesis doctoral de Ana Lopez Herradon

El remodelado óseo es un proceso que ocurre a lo largo de la vida para la reparación del desgaste óseo y la homeostasis fosfocálcica. Se inicia por una fase de resorción y finaliza con la formación de hueso nuevo; ambos procesos acoplados por la actuación coordinada de factores endocrinos, locales y estímulos mecánicos la alteración del equilibrio en el remodelado óseo da lugar a patologías óseas, como la osteoporosis (op), asociada a la pérdida y/o al deterioro de la masa y la estructura ósea lo que determina la susceptibilidad a fracturas. Cuando no se identifica ninguna patología causal se habla de op primaria, mientras que cuando se asocia a condiciones patológicas previamente establecidas se habla de op secundaria. Uno de los tipos más frecuentes de op secundaria es la asociada a la diabetes mellitus (dm). Esta patología metabólica se caracteriza por hiperglucemia crónica debida al déficit de producción y/o acción de la insulina (y de igf-i). la proteína relacionada con la pth (pthrp) se expresa en la mayoría de los tejidos normales, donde ejerce acciones de citoquina tisular tanto durante el desarrollo como en el adulto. La pthrp difiere completamente de la pth más allá de la región homóloga n-terminal, siendo su región c-terminal más larga que en la pth, y contiene distintos epítopos singulares, asociados a efectos auto/paracrinos e intracrinos en distintos tipos celulares. De modo similar a la pth, la administración continua del fragmento n-terminal de la pthrp aumenta la resorción ósea, mientras su administración intermitente aumenta fundamentalmente la formación ósea. considerando los aspectos reseñados anteriormente, en la presente tesis hipotetizamos que las acciones osteogénicas de la pthrp en situación diabética se ejercen interaccionando con la vía canónica de wnt/íY-catenina (1) y de manera parcialmente independiente al igf-i (2). en primer lugar, desarrollamos un modelo in vitro en células osteoblásticas mc3t3-e1 en el que suprimimos mediante silenciamiento la proteína atg7. En este modelo demostramos su papel protector de los efectos deletéreos de la alta glucosa (ag) sobre la viabilidad y la diferenciación osteoblástica. Además, in vitro utilizando cultivos de células osteoblásticas murinas con diferente grado de diferenciación, caraterizamos el efecto desestabilizador de la íY-catenina por la ag. Por otro lado, en un modelo in vivo de ratones osteopénicos con dm tipo 1 inducida por estreptozotocina ratificamos la inactivación de la via wnt canónica y un incremento de proteínas oxidadas en el fémur. Los resultados obtenidos en conjunto, tanto in vitro como in vivo, demuestran que la pthrp a través de sus dominios n- y c-terminal, es capaz de contrarrestar, al menos en parte, la inactivación de la vía wnt/íY-catenina en situación diabética. por otro lado, nuestros hallazgos indican una situación de franca osteopenia (en el fémur y en la columna l1-l5) en el modelo de ratón con déficit de igf-i. Además, en los ratones igf1-nulos observamos que el tratamiento con los péptidos de la pthrp fue parcialmente eficaz (fundamentalmente en el hueso trabecular); siendo destacable su acción estimuladora de genes del sistema igf como posible mecanismo compensatorio en estos ratones. en conclusión, hemos descrito la autofagia como un importante mecanismo para preservar la supervivencia y la función osteoblástica en un entorno diabético representado por la ag. Esta situación también afecta negativamente a la vía osteogénica de wnt/íY-catenina a diferentes niveles en los osteoblastos. Además, la deficiencia de igf-i induce efectos selectivos en el tejido óseo, aparentemente no relacionados con el estrés oxidativo, pero asociados a la pérdida de masa y al deterioro de la estructura ósea. Nuestros hallazgos demuestran que la pthrp, a través de sus dominios n- y c-terminal, es capaz de modular la vía de wnt canónica en relación a sus acciones osteogénicas en situación diabética y, también en parte, en ausencia de igf-i.

Datos académicos de la tesis doctoral «Acciones osteogénicas de la proteína relacionada con la parathormona (pthrp) en modelos experimentales de diabetes mellitus tipo 1 y con déficit del factor de crecimiento similar a la insulina-i (igf-i)«

• Título de la tesis:  Acciones osteogénicas de la proteína relacionada con la parathormona (pthrp) en modelos experimentales de diabetes mellitus tipo 1 y con déficit del factor de crecimiento similar a la insulina-i (igf-i)
• Autor:  Ana Lopez Herradon
• Universidad:  Complutense de Madrid
• Fecha de lectura de la tesis:  20/03/2014

Dirección y tribunal

• Director de la tesis
  • Sergio Portal Núñez
• Tribunal
  • Presidente del tribunal: María monica De la fuente del rey
  • María Luisa Villanueva-peñacarrillo molina (vocal)
  • arancha Rodríguez de cortázar alonso-villalobos (vocal)
  • gabriel Herrero beaumont (vocal)