Mecanismo de Acción del Bosentano en el Tratamiento de la Esclerosis Sistémica

• TITULO : Mecanismo de Acción del Bosentano en el Tratamiento de la Esclerosis Sistémica
• AUTOR : Akamata K, Asano Y, Sato S y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Bosentan Reverses The Pro-Fibrotic Phenotype of Systemic Sclerosis Dermal Fibroblasts Via Increasing DNA Binding Ability of Transcription Factor Fli1
• CITA : Arthritis Research & Therapy 16(2): 1-14, Abr 2014

 

Introducción y objetivos

La esclerosis sistémica (ES) es una enfermedad multiorgánica del tejido conectivo, caracterizada por anormalidades inmunológicas, lesiones vasculares y fibrosis de la piel y de ciertos órganos internos. Aunque la patogenia de la ES no ha sido aún dilucidada, se cree que el mecanismo responsable es la activación de los fibroblastos, seguida por inflamación, fenómenos autoinmunes y daño vascular. Una considerable cantidad de información sugiere que, una vez activados, los fibroblastos dérmicos de la ES establecen un sistema de autoactivación, mediante la estimulación autocrina del factor de crecimiento transformador beta (TGF-beta), producida, al menos parcialmente, por la regulación en aumento de los receptores celulares de superficie para el TGF-beta, como la integrina alfa-V-beta3, la integrina alfa-V-beta5 y la tromboespondina 1. Una estrategia plausible para el tratamiento de la fibrosis consiste en bloquear la estimulación autocrina del TGF-beta en los fibroblastos. Así, se requiere un mayor conocimiento de los mecanismos moleculares para desarrollar tratamientos eficaces.

Las endotelinas son una familia de péptidos de 21 aminoácidos, producidos principalmente por las células endoteliales; se presentan en 3 isoformas, la endotelina-1 (ET-1), la endotelina-2 y la endotelina-3. Además de un efecto vasoconstrictor potente, la ET-1 tiene un amplio rango de efectos biológicos en diferentes células. Las investigaciones han demostrado que la ET-1 desempeña un papel central en el proceso de activación de los fibroblastos. El TGF-beta induce la expresión de ET-1 en los fibroblastos humanos de la dermis y del pulmón. En modelos con animales se ha demostrado que la expresión inducida de ET-1 acelera la cicatrización de heridas cutáneas, mientras que el bloqueo con bosentano (un antagonista de los receptores de endotelina) de la transmisión de señales de la ET-1 inhibe el efecto de laTGF-beta sobre el proceso de cicatrización. El bosentano atenúa también la fibrosis de la piel inducida por la bleomicina en modelos experimentales con animales.

El papel de la ET-1 ha sido bien estudiado en la ES. Los niveles circulantes de esta sustancia se encuentran elevados en los pacientes con ES cutánea difusa y en aquellos con ES cutánea limitada e hipertensión pulmonar, en comparación con controles sanos o con controles sin hipertensión pulmonar. Este dato indica el papel que juega la ET-1 en el compromiso fibrótico y vascular asociado con la ES.

En el terreno clínico, se ha demostrado que el bosentano previene la aparición de úlceras digitales, de hipertensión pulmonar y de insuficiencia vascular en los pacientes con ES. En contraste, la efectividad clínica del bosentano para prevenir la enfermedad pulmonar intersticial es limitada. Esto es así, aunque el bosentano puede revertir el fenotipo profibrótico de los fibroblastos pulmonares en cultivo. Se cree que la causa, al menos parcialmente, podría estar en la baja distribución tisular del bosentano, por lo que se especula que un antagonista de los receptores de endotelina con mejor distribución tisular sería potencialmente más efectivo.

El objetivo de los autores fue investigar, en fibroblastos humanos y en un modelo de experimentación animal, los mecanismos por los cuales la ET-1 induce la expresión de un gen profibrótico en fibroblastos dérmicos normales, así como los mecanismos por los cuales el bosentano puede revertir este fenotipo.

 

Métodos

Los fibroblastos dérmicos humanos fueron obtenidos de biopsisas cutáneas de las áreas afectadas de 8 pacientes con ES, con menos de 2 años de evolución. Muestras similares de 8 voluntarios sanos se utilizaron como testigos equiparados.

Los niveles de ARNm de los genes de interés fueron determinados por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) de transcripción inversa en tiempo real, mientras que los niveles de expresión de las proteínas involucradas y los niveles de fosforilación de estas proteínas fueron determinados por inmunoblotting. Los análisis de promotores se realizaron con una delección secuencial de un promotor de colágeno humano. La precipitación por afinidad del ADN y la inmunoprecipitación de la cromatina fueron empleadas para medir la capacidad de unión del ADN al factor Fli1. Los niveles de proteína Fli1 en la piel de ratones fueron evaluados por inmunohistoquímica.

El análisis estadístico fue realizado con la prueba de la U de Mann-Whitney para comparar las distribuciones en dos grupos no equiparados. Se utilizó la prueba de la t de Student para datos apareados, luego de comprobar la normalidad de la distribución. La significación estadística se fijó para un valor de p < 0.05.

El estudio fue realizado de acuerdo con las pautas de la Declaración de Helsinki y aprobado por el comité de ética de la Universidad de Tokio. Se obtuvo un consentimiento informado de todos los participantes.

 

Resultados

En los fibroblastos normales, la ET-1 activó la proteína c-Abl y la proteína quinasa C-delta, e indujo la fosforilación del factor Fli1 a nivel de la treonina 312, lo que condujo a la disminución de la unión del Fli1 (un potente represor del gen COL1A2) al ADN y al incremento en la expresión del colágeno tipo I. En el estudio se probaron distintas concentraciones de ET-1; se encontró que el efecto máximo aparecía con una concentración de 200 nM.

En otro orden, el bosentano redujo la expresión de la proteína c-Abl, de la proteína quinasa C-delta y su localización nuclear y de la fosforilación del Fli1, lo que en conjunto dio por resultado el aumento de la unión del Fli1 al ADN y la supresión de la expresión del colágeno tipo I en los fibroblastos de la ES.

En los ratones tratados con bleomicina, el bosentano previno la fibrosis dérmica y aumentó la expresión del Fli1 en los fibroblastos de las lesiones dérmicas.

 

Discusión y conclusiones

Este estudio fue llevado a cabo para clarificar los mecanismos moleculares del efecto profibrótico de la ET-1 sobre los fibroblastos dérmicos normales, y del efecto antifibrótico del bosentano sobre los fibroblastos dérmicos de la ES. Una serie de experimentos demostraron que la ET-1 activa la vía metabólica de la proteína c-Abl, de la fosfoquinasa C-delta y del factor Fli1, lo que reduce la capacidad de unión de este último al ADN, con la consecuente inducción de la expresión del colágeno tipo I.

El fenotipo profibrótico en los fibroblastos de la ES se debe, en gran parte, a la estimulación producida por la TGF-beta autocrina, un inductor potente de la ET-1. Los fibroblastos con este fenotipo producen cantidades mucho mayores de ET-1 que los fibroblastos normales. Se especula que el bloqueo específico de la transducción de señales dependiente de la ET-1 que produce el bosentano, revierte el fenotipo profibrótico de los fibroblastos dérmicos al aumentar la unión del Fli1 al ADN, por la inhibición de la vía metabólica de la proteína c-Abl, de la fosfoquinasa C-delta y del factor Fli1.

En este estudio, los investigadores demostraron que el bosentano suprimió la expresión de la proteína c-Abl y de la fosfoquinasa C-delta y su localización nuclear, y disminuyó la fosforilación del factor Fli1 a nivel de la treonina 312. Todos estos efectos produjeron aumento en la capacidad de unión del Fli1 al ADN, con reducción en la expresión del colágeno tipo I en los fibroblastos dérmicos de la ES. El bosentano aumentó la expresión del Fli1 en los fibroblastos de ratones tratados con bleomicina.

El primer estudio sobre los efectos antifibróticos del bosentano en la ES fue publicado en 2004 y se refería a fibroblastos pulmonares. Estos hallazgos fueron posteriormente reproducidos en fibroblastos dérmicos, en estudios in vitro e in vivo. Desde entonces, las repercusiones de la ET-1 y de los antagonistas de sus receptores han sido un área de interés en el campo del tratamiento de las enfermedades fibróticas. No obstante, aún permanecen sin aclararse los mecanismos moleculares de estos efectos. Los datos actuales indican que la inactivación del factor Fli1 por fosforilación es uno de los mecanismos principales asociados con el efecto profibrótico de la ET-1.

Aunque el bosentano atenúa la fibrosis pulmonar y dérmica inducida por la bleomicina en modelos con animales, su efectividad sobre la fibrosis dérmica y la fibrosis intersticial pulmonar en la ES parece ser limitada. La escasa distribución del bosentano en los tejidos (menos del 1%) se ha considerado como la causa de los fracasos terapéuticos de la administración por vía oral del bosentano en la ES. En este estudio, los efectos del bosentano se presentaron de forma dependiente de la dosis, lo que sugiere que los antagonistas de los receptores de endotelinas con mejor distribución tisular y mayor tolerabilidad tendrían ventajas terapéuticas en la ES.

Los autores consideran que la observación más importante aportada por este estudio es que el bosentano demostró que revertía la disminución de la expresión del factor Fli1, sin afectar la expresión de genes en los fibroblastos dérmicos de la ES.

A pesar de la efectividad limitada del bosentano en la ES, datos recientes indican que el fármaco posee el potencial de modificar la evolución de las lesiones vasculares en la ES, en la que previene la aparición de úlceras digitales. Este efecto parece ir más allá de la reversión de la intensa vasoconstricción producida por las endotelinas. La observación ha sido confirmada por estudios que demuestran el papel proinflamatorio de las endotelinas a nivel microvascular.

En conclusión, aunque la efectividad del bosentano para revertir la fibrosis dérmica y pulmonar en la ES es limitada, las observaciones de los autores aportan datos útiles para orientar la búsqueda de nuevos antagonistas de los receptores de endotelinas con un mejor perfil terapéutico.

Especialidad: Bibliografía - Dermatología - Neumonología - Reumatología