Un equipo interdisciplinar de investigadores y clínicos de Estados Unidos y Japón han descubierto un nuevo mecanismo que relaciona la rigidez del tejido cartilaginoso relacionada con la edad, con la represión de una proteína clave asociada a la longevidad: Concluyen que su hallazgo arroja luz sobre los mecanismos que conducen al deterioro de las articulaciones que causa la osteoartritis.
En Nature Communications aparece el estudio experimental de Fabrisia Ambrosio, de la Universidad de Harvard, en el que demuestra que el aumento de la rigidez de la matriz extracelular, una red de proteínas y otras moléculas que rodean y sostienen los tejidos del cuerpo, se traduce en una disminución de la proteína de longevidad; esto es, de Klotho (α-Klotho), en el cartílago de la rodilla provocado por cambios epigenéticos.
La disminución de esta proteína dañó las células del cartílago sano (condrocitos). Por el contrario y según estos científicos, la exposición de condrocitos envejecidos a una matriz extracelular más blanda restauró el cartílago de la rodilla a un estado más juvenil.
Los autores de este estudio, entre los que se encuentra el profesor Hirotaka Iijima, del Instituto de Investigación Avanzaday la Facultad de Medicina de la Universidad de Nagoya (Japón), recuerdan que la rigidez de la matriz extracelular es una característica definitoria del envejecimiento del cartílago y que sus hallazgos demuestran el papel que juega Klotho en la formación de la osteoartritis.
Restaurar la salud del cartílago
Asimismo, abre el camino hacia la consecución de nuevos objetivos de tratamiento potenciales para restaurar la salud del cartílago. También señalan que sus resultados se podrían aplicar a otras víctimas que los factores epigenéticos causados por el envejecimiento tienen en otros tejidos del cuerpo.
Fabrisia Ambrosio destaca que este estudio “mejora nuestra comprensión mecánica de por qué ocurre la osteoartritis, en primer lugar, y allana el camino para el desarrollo de terapias para prevenir estos cambios. Dichas terapias son importantes porque actualmente no existen tratamientos modificadores de osteoartritis; lo mejor que podemos hacer por ahora es minimizar el dolor y la discapacidad”.
A renglón seguido añade que “como la rigidez de la matriz es una característica de los tejidos envejecidos en todo el organismo, anticipamos que estos hallazgos también pueden tener implicaciones más allá de la reparación del cartílago para el campo de la investigación del envejecimiento”.
Concretamente, en este trabajo se dice que al utilizar proteómica de espectrometría de masas seguida de una serie de manipulaciones genéticas y farmacológicas, los científicos descubrieron que “el aumento de la rigidez de la matriz impulsó la metilación del promotor de Klotho, redujo la expresión génica de Klotho y aceleró la senescencia de condrocitos in vitro. Por el contrario, la exposición de condrocitos envejecidos a una matriz blanda restauró un fenotipo más juvenil in vitro y mejoró la integridad del cartílago in vivo”.
Estos hallazgos -según dicen- demuestran que las alteraciones relacionadas con la edad en las propiedades biofísicas de la matriz extracelular “inician la señalización mecano-transductiva patógena que promueve la metilación del promotor Klotho y compromete la salud celular”.
Es muy posible que este avance tenga amplias implicaciones, incluso más allá del cartílago, en la investigación del envejecimiento.
Osteoartritis y envejecimiento
La osteoartritis ocurre cuando el cartílago de una articulación se endurece y comienza a romperse, para dañar el hueso. Este proceso provoca dolor, hinchazón y sensación de rigidez. La osteoartritis es la forma más común de artritis y afecta aproximadamente a 32,5 millones de personas solo en los Estados Unidos. Las perspectivas no son buenas, ya que los analistas coinciden en señalar que esta cifra aumentará con el envejecimiento de la población y las tendencias en la obesidad.
Actualmente, no existen tratamientos para revertir este endurecimiento del cartílago y el daño resultante. Los tratamientos como el ejercicio, pérdida de peso, fisioterapia, medicamentos y la cirugía de reemplazo de articulaciones tienen como objetivo reducir el dolor y mejorar la movilidad.
Además, los especialistas todavía desconocen numerosos aspectos relacionados con los procesos moleculares de este daño y, por tanto, cómo tratarlo. Estas incógnitas son especialmente relevantes para la osteoartritis de rodilla, donde ningún evento único causa el daño del cartílago y el mayor factor predictivo de riesgo es el envejecimiento.
El siguiente paso de este equipo de investigadores estadounidenses y japoneses es estudiar si existen formas de intervenir en el proceso de la enfermedad que conduce a la osteoartritis, como bloquear la vía que reprime a Klotho, incluso frente a un entorno rígido de matriz extracelular.
“Estamos interesados en evaluar -matiza Ambrosio- si la regulación epigenética de Klotho y otros factores de longevidad por parte de la matriz extracelular pueden ayudar a explicar el declive funcional de los tejidos en todo el sistema”.
