L’ osteoartrite (OA) è la più comune tra le patologie degenerative che colpiscono le articolazioni, rappresentando da sola il 70% del totale. Proprio per la sua diffusione nella popolazione, per la sua natura degenerativa e per l’attuale mancanza di terapie in grado di arrestarne la progressione, l’OA costituisce un notevole fardello per la salute pubblica. L’OA è un insieme eterogeneo di condizioni che conducono al progressivo assottigliamento della cartilagine articolare fino alla sua totale perdita, all’ipertrofia del sottostante tessuto osseo con formazione di osteofiti e sclerosi ossea e all’ispessimento della capsula articolare. Momentaneamente gli unici farmaci impiegati nel trattamento dell’osteoartrite sono: paracetamolo (farmaco d’elezione), farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS), cortisonici, inibitori selettivi della cicloossigenasi di tipo II (COXIB), farmaci questi ad azione antinfiammatoria e analgesica, volti quindi solo al trattamento della sintomatologia; tra le altre terapie invece rientrano: il trattamento infiltrativo intrarticolare con sostanze atte a migliorare la lubrificazione articolare (es. acido ialuronico), le terapie fisiche e riabilitative spesso effettuate in ambiente termale ed i condroprotettori, composti orientati a modulare l’attività metabolica dei condrociti allo scopo di rallentare i processi degenerativi e di stimolare i processi di riparazione della cartilagine, che comprendono glucosammina solfato (GlcN), condroitin solfato, diacerina e acido ialuronico, classificati nell’insieme come Symptom Modifyng Drugs (SMDs). Il principale scopo di questo studio quindi è quello di analizzare l’efficacia del 2-(N-Acetil)-L-fenilalanilamido-2-deossi-β-D-glucosio (NAPA) e della GlcN nello stimolare la produzione di nuova matrice extracellulare, in condrociti primari umani; inoltre quello di identificare quale sia la minima quantità, delle due molecole, capace di modulare i pathways anabolici condrocitari. Gli studi sono stati condotti incubando i condrociti primari umani con diverse quantità delle due molecole sia in condizioni di crescita in monostrato (2D) che in tridimensione (3D); questo ha permesso di capire che la coltura in tridimensione è molto più adatta per lo studio della sintesi di alcuni componenti della matrice extracellulare come il Glicosamminoglicano solfato (GAG) e l’Acido Ialuronico (HA), mentre la coltura in monostrato è adatta per valutare la modulazione genica. La sintesi dei componenti della matrice è sotto il controllo di fattori di crescita quali TGF-β (transforming growth factor), IGF-1 (insuline-like growth factor) ed OP-1 (osteogenic protein). E’ stata pertanto studiata la capacità di NAPA e GlcN di influenzare i livelli di produzione di IGF-1 ed OP-1, allo scopo di trovare una spiegazione per l’efficacia delle due molecole nello stimolare l’attività anabolica dei condrociti. I risultati ottenuti indicano che il NAPA e la GlcN influiscono sulla sintesi dei componenti della matrice extracellulare in maniera dose-dipendente; il NAPA si è mostrato efficace nell’aumentare la sintesi dei GAGs alla concentrazione di 1mM, mentre la GlcN mostra risultati apprezzabili a 5mM, anche se a questa concentrazione evidenzia un consistente effetto citotossico. Il NAPA inoltre è risultato molto più efficace della GlcN nell’indurre la produzione di collagene II, mentre la GlcN è maggiormente in grado di stimolare la produzione di acido ialuronico. Entrambe le molecole sono capaci di indurre la sintesi di IGF-1 ed OP-1 con differente efficacia. In conclusione quindi si può affermare che la GlcN e il suo N-peptidyl derivato sono in grado di aumentare la produzione dei componenti della matrice extracellulare a diverse concentrazioni e di interferire con pathway cellulari differenti, infatti, il NAPA è molto più efficace sul pathway di IGF-1, mentre la GlcN influenza maggiormente quello dell’OP-1. Il diverso effetto anabolico di NAPA e GlcN osservato, insieme all’individuazione delle loro concentrazioni ottimali potrebbero essere utili per formulare nuove strategie di riparazione della cartilagine.
Studi "in vitro" per la valutazione degli effetti della Glucosammina (GlcN) e di un suo N-acetil derivato (NAPA) sulle vie anaboliche in condrociti primari umani / Stoppoloni, Daniela. - (2013 May 22).
Studi "in vitro" per la valutazione degli effetti della Glucosammina (GlcN) e di un suo N-acetil derivato (NAPA) sulle vie anaboliche in condrociti primari umani
STOPPOLONI, DANIELA
22/05/2013
Abstract
L’ osteoartrite (OA) è la più comune tra le patologie degenerative che colpiscono le articolazioni, rappresentando da sola il 70% del totale. Proprio per la sua diffusione nella popolazione, per la sua natura degenerativa e per l’attuale mancanza di terapie in grado di arrestarne la progressione, l’OA costituisce un notevole fardello per la salute pubblica. L’OA è un insieme eterogeneo di condizioni che conducono al progressivo assottigliamento della cartilagine articolare fino alla sua totale perdita, all’ipertrofia del sottostante tessuto osseo con formazione di osteofiti e sclerosi ossea e all’ispessimento della capsula articolare. Momentaneamente gli unici farmaci impiegati nel trattamento dell’osteoartrite sono: paracetamolo (farmaco d’elezione), farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS), cortisonici, inibitori selettivi della cicloossigenasi di tipo II (COXIB), farmaci questi ad azione antinfiammatoria e analgesica, volti quindi solo al trattamento della sintomatologia; tra le altre terapie invece rientrano: il trattamento infiltrativo intrarticolare con sostanze atte a migliorare la lubrificazione articolare (es. acido ialuronico), le terapie fisiche e riabilitative spesso effettuate in ambiente termale ed i condroprotettori, composti orientati a modulare l’attività metabolica dei condrociti allo scopo di rallentare i processi degenerativi e di stimolare i processi di riparazione della cartilagine, che comprendono glucosammina solfato (GlcN), condroitin solfato, diacerina e acido ialuronico, classificati nell’insieme come Symptom Modifyng Drugs (SMDs). Il principale scopo di questo studio quindi è quello di analizzare l’efficacia del 2-(N-Acetil)-L-fenilalanilamido-2-deossi-β-D-glucosio (NAPA) e della GlcN nello stimolare la produzione di nuova matrice extracellulare, in condrociti primari umani; inoltre quello di identificare quale sia la minima quantità, delle due molecole, capace di modulare i pathways anabolici condrocitari. Gli studi sono stati condotti incubando i condrociti primari umani con diverse quantità delle due molecole sia in condizioni di crescita in monostrato (2D) che in tridimensione (3D); questo ha permesso di capire che la coltura in tridimensione è molto più adatta per lo studio della sintesi di alcuni componenti della matrice extracellulare come il Glicosamminoglicano solfato (GAG) e l’Acido Ialuronico (HA), mentre la coltura in monostrato è adatta per valutare la modulazione genica. La sintesi dei componenti della matrice è sotto il controllo di fattori di crescita quali TGF-β (transforming growth factor), IGF-1 (insuline-like growth factor) ed OP-1 (osteogenic protein). E’ stata pertanto studiata la capacità di NAPA e GlcN di influenzare i livelli di produzione di IGF-1 ed OP-1, allo scopo di trovare una spiegazione per l’efficacia delle due molecole nello stimolare l’attività anabolica dei condrociti. I risultati ottenuti indicano che il NAPA e la GlcN influiscono sulla sintesi dei componenti della matrice extracellulare in maniera dose-dipendente; il NAPA si è mostrato efficace nell’aumentare la sintesi dei GAGs alla concentrazione di 1mM, mentre la GlcN mostra risultati apprezzabili a 5mM, anche se a questa concentrazione evidenzia un consistente effetto citotossico. Il NAPA inoltre è risultato molto più efficace della GlcN nell’indurre la produzione di collagene II, mentre la GlcN è maggiormente in grado di stimolare la produzione di acido ialuronico. Entrambe le molecole sono capaci di indurre la sintesi di IGF-1 ed OP-1 con differente efficacia. In conclusione quindi si può affermare che la GlcN e il suo N-peptidyl derivato sono in grado di aumentare la produzione dei componenti della matrice extracellulare a diverse concentrazioni e di interferire con pathway cellulari differenti, infatti, il NAPA è molto più efficace sul pathway di IGF-1, mentre la GlcN influenza maggiormente quello dell’OP-1. Il diverso effetto anabolico di NAPA e GlcN osservato, insieme all’individuazione delle loro concentrazioni ottimali potrebbero essere utili per formulare nuove strategie di riparazione della cartilagine.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
