Pathophysiology of osteoarthritis

• Autores: Aina Farrán Díaz Cano
• Directores de la Tesis: Jordi Monfort Faure (dir. tes.), Laura Tío (tut. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio González Martínez-Pedrayo (presid.), Santiago Grau Cerrato (secret.), Pascal Reboul (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Genética por la Universidad de Barcelona
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Genética
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  Dipòsit Digital de la UB  TDX 
• Resumen

  • L’artrosi (OA) és la malaltia articular més comuna i es caracteritza, principalment, per la destrucció del cartílag articular. El principal paper del cartílag articular és el de suportar les forces de tensió i compressió a les que es troba sotmès i que recau principalment en els seus components: el col•lagen i els proteoglicans. Durant el metabolisme normal del cartílag hi ha un equilibri entre la síntesi i degradació d’aquest components, però a l’artrosi, aquest equilibri es trenca i el metabolisme catabòlic supera l'anabòlic. Durant el desenvolupament de l'OA, els condròcits expressen la proteasa més involucrada en la degradació del cartíleg, la MMP-13, que a diferència d’altres MMPs, en humans presenta 3 transcrits diferents.

    Malhauradament, tot i la seva elevada prevalença, l'OA es troba orfe d’una bona tècnica diagnóstica, ja que actualment es realitza per mitjà de tècniques radiològiques que presenten l'inconvenient de que la malaltia només es reflecteix quan l’articulació es troba molt afectada. Actualment, els tractaments farmacologics més utilitzats són analgèsics, AINEs, i els nutracèutics, anomenats SYSADOA per les seves sigles en anglès (Symptomatic Slow Acting Drugs for Osteoarthritis) d’entre els que destaca el sulfat de glucosamina i el condroitin sulfat.

    Amb aquests antecedents previs, els objectius de la tesis són:

    1. Demostrar la presència de 3 isoformes de MMP-13 en humans • Clonació (sistema Bac-to-bac) i purificació de les 3 isoformes en cèl•lules d’insecte (Sf9).

    • Producció d’anticossos policlonals específics de cada isoforma al Servei de Producció d’Anticossos de la UAB • Cerca de les isoformes en pacients artròsics per WB.

    • Comprovació de l’activitat de cada isoforma en front a diferents components matricials.

    2. Estudiar l'efecte "in vivo" de la deleció del gen de l'Opticina en un model murí d'artrosi.

    • Confirmar l'expressió de l' OPTC al cartíleg articular dels ratolins.

    • Induïr OA mitjançant el mètode de destabilització del menisc medial (DMM) a ratolins Optc-/- i Optc +/+ de 10 setmanes d'edat.

    • Analitzar l'efecte de la deficiència de l'OPTC al desenvolupament de l'OA, evaluant la degradació del cartíleg y la hipertròfia de la membrana sinovial, deu setmanes després de l'inducció de l'OA per DMM.

    • Comparar l'expressió de marcadors pro-inflamatoris, catabolics i anabolics entre ratolins Optc-/- i Optc+/+.

    • Analitzar la producció al cartíleg de differents SLRPs.

    • Analitzar l'organització i l'ultraestructura de les fibres de colàgen.

    3. Estudiar l'efecte anti-angiogenic del condroitin sulfat en sinoviòcits sota condicions d'hipòxia i d'hipòxia més inflamació.

    • Mimetitzar condicions inflamatòries i d'hipòxia "in vitro" en sinoviòcits humans.

    • Estudiar l'expressió i la producció de mediadors angiogènics per sinoviòcits artròsics sota condicions d'hipòxia i inflamació.

    • Estudiar l'efecte del pretractament del CS en cultius de sinoviòcits humans artròsics • Estudiar l'interacció entre els sinoviòcits artròsics i les cèl•lules endotelials sota hipòxia i inflamació, amb o sense pretractament de CS.

    L'artrosi és una malaltia que engloba diferents fenotips, però tots comparteixen una sèrie de característiques com la degeneració del cartíleg articular, inflamació de la membrana sinovial i esclerosi de l'ós subcondral. Aquestes característiques resulten en un conjunt de símptomes que impedeixen la correcte mobilitat del pacient i creen dolor que pot arribar a ser crònic. Alhora de desenvolupar noves eines de diagnòstic i prognòstic i eventualment avançar en el descobriment de tractaments exitossos, definir clarament els diferents fenotips de l'artrosi és de gran interés. En aquesta línia, els descobriments compresos en aquesta tesis revelen dues possibles maneres d'identificar subgrups de pacients. Per una part, com es descriu al capítol 1, la presència d'una nova isoforma de la colagenasa-3 podria utilitzar-se com a un indicador de diferencies en la degradació matricial del cartíleg humà articular. Per una altre banda, els resultats del capítol 2 suggereixen que la composició dels membres de la famíla de SLRP a la matriu extracel•lular del cartíleg podria aplicar-se com a una nova eina de classificació del prognòstic de la malaltia artròsic. Finalment, la controversia sobre l'eficàcia del tractament amb nutracèutics com el condroitin sulfat podria arribar a solucionar-se si es descobreixen noves eines per predir quins pacients poden respondre millor a un medicament donat. És important tenir en compte que s'ha de continuar investigant per entendre com integrar aquests resultats en un concepte final que pogués explicar l'heterogeneïtat dels pacients i les diferències en el prognòstic de l'artrosi