El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular
-
Upload
bioiberica -
Category
Health & Medicine
-
view
541 -
download
5
Transcript of El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular
![Page 1: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/1.jpg)
EL SULFURO DE HIDRÓGENO Y EL EL SULFURO DE HIDRÓGENO Y EL CARTÍLAGO ARTICULAR
Elena Fernández BurgueraCIBER-BBN, GBTTC-CHUACGrupo de Reumatología
INIBIC-Hospital Universitario A CoruñaA Coruña-España
![Page 2: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/2.jpg)
EL SULFURO DE HIDRÓGENO (H2S)
Pequeña molécula gaseosa
Tóxico a altas concentraciones
2
Olor a huevos
podridos Inhibe la
citocromo C oxidasa
� Primeros estudios: Métodos de detección y prevención de riesgos
![Page 3: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/3.jpg)
TERCER GASOTRASMISOR ENDÓGENO CONOCIDO
Gasotransmisor endógeno
3
Síntesis enzimática a partir de L-cistationina,
homocisteína o L-cisteína y las enzimas:
� CBS: Cistationina-β-sintasa - Citosólica
� CSE/CSH: Cistationina-γ-liasa – Citosólica
� MPST: Mercaptopiruvato azufre transferasa
Citosólica y mitocondrial
![Page 4: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/4.jpg)
Múltiples efectos en diversas dianas biológicas:
� Mecanismos de acción:1) Interacción con los sistemas redox del organismo;2) Modulación de la actividad de los canales de K dependientes de ATP.3) Alteración de la expresión génica mediante la modulación de factores de
transcripción (NFκB), rutas de señalización (p38-MAPK) y otros genes;4) Otras reacciones con diversas proteínas, tales como quelación de
metaloproteínas, formación de enlaces per- y polisulfuro, o sulfuración deproteínas.
PRINCIPALES MECANISMOS DE ACCIÓN ENDÓGENOS
4
proteínas.
![Page 5: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/5.jpg)
c
NIVEL DE H2S ESTÁ REDUCIDO EN ALGUNAS PATOLOGÍAS
5
![Page 6: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/6.jpg)
PRODUCCIÓN ENDÓGENA DE H2S EN LA ARTROSIS
µM H2S en suero N vs OA
S.µ
M
56
150
S.µ
M/m
g te
jido
1,5
µM H2S/mg tejido en Cartílago N vs OA
� Método de medida: microelectrodo ion-selectivo
6
p=0.773N OA
H2S
.µM
p< 0.05
0
50
100
N OAH
2S.µ
M/m
g te
jido
0
0,5
1,0
*
![Page 7: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/7.jpg)
ENZIMAS DE PRODUCCIÓN EN LA ARTICULACIÓN OA
Expresión de las enzimas de producción de H2S en los tejidos de la articulación:
� En hueso subcondral y sinovial no hay diferencias significativas
�En cartílago:
CBS CTH MPST
7
0,00,20,40,60,81,01,2
N OA
Exp
resi
ón re
lativ
a
0,00,20,40,60,81,01,21,4
N OA0,00,20,40,60,81,01,2
N OA
*
p<0.05
![Page 8: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/8.jpg)
Cuantificación enzimas de producción de H2S en cartílago - IHQ
ENZIMAS DE PRODUCCIÓN EN LA ARTICULACIÓN OA
Normal OA
8
![Page 9: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/9.jpg)
� En la OA, la producción endógena de H2S parece estar disminuida, por lo quela adición exógena podría ser beneficiosa.
� Cómo administrar H2S exógeno a las células:
1) Compuestos sintéticos
2) Fuentes naturales de H2S, por ej. aguas mineromedicinales sulfuradas
� Modelo in vitro: condrocitos/cartílago OA co-estimulados con IL-1β y H S
¿SUPLEMENTACIÓN EXÓGENA DE H2S?
9
� Modelo in vitro: condrocitos/cartílago OA co-estimulados con IL-1β y H2S
H2S de fuentes exógenas
CONDROCITOS+ IL-1β, 48h
CARTÍLAGO+ IL-1β, 21d
![Page 10: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/10.jpg)
Efectos en marcadores pro-inflammatorios
SUPLEMENTACIÓN CON COMPUESTOS SINTÉTICOS
NO, iNOSPGE-2, COX2, PTGES
IL-6
Catabolismo
MMP13
� NaSH (disociación instantánea) o GYY4137 (hidrólisis lenta)
� Concentraciones de 50 a 1000 µM (48h)
RNS
10
02468
101214
BA
SA
L 50 100 200 500 1000
µM GYY4137
ROS
Flu
ore
scen
cia
O 2-
* * *
![Page 11: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/11.jpg)
TINCIONES HISTOQUÍMICAS E INMUNOHISTOQUÍMICAS
11
![Page 12: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/12.jpg)
39,6±7,8 4,9±1,1 49,3±6,2 54,4±9,1 31,9±3,4 56,3±5,7
TINCIONES INMUNOHISTOQUÍMICAS
0,5±0,2 10,4±3,2 7,6±3,5 4,3±0,1 0,3±0,1 1,0±0,5
4,0±1,0 84,1±8,2 77,8±5,6 41,4±7,3 33,2±2,9 12,5±3,5
29,7±2,2 18,5±6,7 25,6±3,8 36,1±2,0 24,1±5,6 30,9±3,2
12
![Page 13: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/13.jpg)
AGUAS MINEROMEDICINALES SULFURADAS
� Fuente natural de H2S
� Tienen gran tradición como alternativa terapéutica no farmacológica
� Existen muchas emanaciones en Galicia
� Sector estratégico en Galicia
Carballo
Guitiriz
Lugo
Ley 5/1995, de 7 de junio, de regulación delas aguas minerales, termales, de manantial yde los establecimientos balnearios de laComunidad Autónoma de Galicia que sepromulgó “en atención a la notoria riquezapotencial en aguas minerales, termales y demanantial presentesen el territorio de la
13
Augas Santas
Lugo
21Cuntis Carballiño
manantial presentesen el territorio de laComunidad Autónoma gallega y al beneficioque su utilización -de indudable valorsanitario- tiene para la salud publica, asícomo al potencial desarrollo económico ysocial que su aprovechamiento racionalsupone, ya sea en establecimientosbalnearios por su valor terapéutico, yacomo aguas de bebida envasadas…”
� Reto 3 (RIS3): Novo modelo de vida saudable baseado no envellecemento activo:→ Deseñar novos produtos terapéuticos baseados no valor engadido dos
recursos termais de Galicia.
![Page 14: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/14.jpg)
BALNEOTERAPIA
14
![Page 15: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/15.jpg)
SUPLEMENTACIÓN CON AGUA SULFURADA
Manantial [H 2S] µM
1 70,6
2 27,6
3 64,93
4 16,1
5 14,26
� Agua sulfurada de 5 manantiales
Medio %W %SW
0 100 0
25 75 25
50 50 50
75 25 75
100 0 100
� Medio de cultivo con distintos % de SW
15
� Viabilidad celular en medio de cultivo con distintos % de SW
![Page 16: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/16.jpg)
PTGES
Basal 0 25 50 75 1000
5
10
15
20
25[N
itrito
]
% Agua sulfurada en el medio de cultivo(todas con 5 ng/ml de IL-1β)
SUPLEMENTACIÓN CON AGUA SULFURADA
iNOS
100% W (Basal) IL-1β+100% W
� Condrocitos primarios OAC cultivados (48h) en DMEM reconstituido con distintasconcentraciones de agua sulfurada y estimulados con 5 ng/ml de IL-1β
Basal 0%SW 25%SW 50%SW 75%SW 100%SW0
50
100
150
200
250
300
PTGES
% agua sulfurada en el medio de cultivo
Exp
resi
ón
rela
tiva
Basal0%SW
25%SW50%SW
75%SW100%SW
02000400060008000
100001200014000
COX-2
% agua sulfurada en el medio de cultivo
Exp
res
ión
re
lativ
a
Basal0%SW
25%SW50%SW
75%SW100%SW
015
0030
0045
00
iNOS
% agua sulfurada en el medio de cultivo
Exp
res
ión
rel
ativ
a
Basal0%SW
25%SW50%SW
75%SW100%SW
0500
1000150020002500300035004000
MMP13
% agua sulfurada en el medio de cultivo
Exp
resi
ón
rela
tiva
IL-1β+25% SW
IL-1β+75% SW IL-1β+100% SW
IL-1β+50% SW
W: agua destilada; SW: agua sulfurada
16
![Page 17: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/17.jpg)
OBJETIVOS
� Valorar si los efectos beneficiosos encontrados en los modelos in vitro se
reproducen en la articulación artrósica in vivo.
Para ello:
� Inducir OA mecánica:
1. Cuantificar [H2S] en líquido sinovial y sangre durante el estudio.
MODELO IN VIVO –ARTROSIS QUIRÚRGICA
17
1. Cuantificar [H2S] en líquido sinovial y sangre durante el estudio.
2. Analizar escalas del dolor, valoración goniométrica y de la rigidez articular.
3. Cuantificar marcadores de la inflamación, de estrés oxidativo y degradación de
cartílago:
→Mediante histopatología y biología molecular en el tejido de la rodilla
→En suero
4. Estudiar la síntesis y la actividad de las enzimas de producción del H2S en la
articulación.
![Page 18: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/18.jpg)
0 7 1530
CIRUGIA
TRATAMIENTO
[H2S] endógeno (sangre y liq. sinovial)
EUTANASIA1 mes
MODELO IN VIVO – ARTROSIS QUIRÚGICA
ACLIMATACIÓN
Se realizará el modelo de artrosis quirúrgica en ambas rodillas de cada una de lasratas, quitando el menisco medial y seccionando el ligamento colateral medial.
18
Grado de dolor
- [H2S] endógeno (sangre y liq. sinovial)- Ejercicio y tamaño+goniometria
� IHQ y expresión génica de marcadores de inflamación, oxidación y degradación en tejido� IHQ Col II, agrecano, MMPs � IHQ y expresión génica de enzimas de producción de H2S� Marcadores de inflamación, oxidación y degradación de cartílago en suero
![Page 19: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/19.jpg)
� Control 30: (5) Cirugía bilateral y ningún tratamiento.Eutanasia a los 30 días para estudiar la artrosis generada enel día 0.
� Control 60: (5) Cirugía bilateral y ningún tratamiento.Eutanasia a los 60 días para estudiar la artrosis generada ycompararla con los tratamientos.
� (6) Baño una vez al día en agua sulfurada (20 minutos). Cinco días de tratamiento y dos de descanso durante 3 semanas.
GRUPO CONTROL (10)
GRUPO BALNEOTERAPIA
(6+6)
TRATAMIENTOS
19
� (6) Placebo en agua corriente
� (6) Liberación de sulfuro de hidrógeno intra-articular losdías 0, 7 y 15.
� (6) Placebo inyección suero salino
(6+6)
GRUPO INTRAARTICULAR
(6+6)
GRUPO ORAL (6+6)
� (6) Una vez al día, durante 3 semanas, 1 ml de aguasulfurada mediante jeringa o sonda. Cinco días de terapiay 2 de descanso.
� (6) Placebo con agua corriente
19
![Page 20: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/20.jpg)
CONCLUSIONES
� La biosíntesis de H2S en el cartílago OA está reducida
� La suplementación exógena con compuestos sintéticos que liberan H2S tiene
efectos anti-inflamatorios, anti-oxidantes y anti-catabólicos en condrocitos OA y
en cartílago OA
20
� La suplementación exógena con agua mineromedicinal sulfurada también tiene
efectos anti-inflamatorios y anti-oxidantes en condrocitos OA
� Mediante un modelo de artrosis quirúrgica se evaluará si estos efectos se
reproducen in vivo, y, en caso afirmativo, se determinará cual es la vía de
administración más efectiva
![Page 21: El sulfuro de hidrógeno y el cartílago articular](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022042510/588795601a28ab5b1a8b5c0d/html5/thumbnails/21.jpg)
GBTTC
Elena F. BurgueraJoana Magalhães
Lucía GatoTamara Hermida
Dr. Francisco J. Blanco
Rheumatology GroupINIBIC-Hospital Universitario de A Coruña
Colaboradores
Ángela Vela AneroRosa Meijide Faílde
21
Noemí GómezMª Cristina ÁlvarezCristina Rodríguez
Purificación FilgueiraNoa Goyanes