Los científicos describieron recientemente su trabajo en Proceedings of the National Academy of Sciences. En el estudio, el equipo muestra cómo la pérdida de la proteína HMGB2, que se encuentra en la capa superficial del cartílago articular, conduce al deterioro progresivo del cartílago, que es el sello distintivo de la osteoartritis.
«Hemos encontrado el mecanismo que comienza a explicar cómo y por qué el envejecimiento conduce al deterioro del cartílago articular», dice el Dr. Martin Lotz, profesor de Investigación de Scripps., un investigador de artritis de renombre mundial que dirigió el estudio con Noboru Taniguchi, M. D., Ph. D., un investigador asociado sénior en su laboratorio. «Nuestros hallazgos demuestran una relación directa entre la pérdida de esta proteína y la osteoartritis.»
La osteoartritis generalmente comienza con una interrupción de la capa superficial del cartílago. La capa superficial del cartílago, llamada zona superficial, es la más importante funcionalmente de las cuatro capas de cartílago presentes en las articulaciones. En las articulaciones normales, la superficie del cartílago es perfectamente lisa, lo que permite que las articulaciones se deslicen entre sí sin fricción. Sin embargo, una vez que el cartílago de la zona superficial comienza a deteriorarse, la osteoartritis se instala, desencadenando un proceso irreversible que finalmente conduce a la pérdida de las capas subyacentes de cartílago hasta que el hueso comienza a moler dolorosamente contra el hueso. La osteoartritis afecta con mayor frecuencia la columna vertebral, las articulaciones temporomandibulares, los hombros, las manos, las caderas y las rodillas.
«Sabíamos que la primera fase de la osteoartritis es la destrucción del cartílago en la zona superficial», dice Lotz, quien ha pasado los últimos cinco años estudiando el papel de la HMGB2 en la osteoartritis. «Ahora sabemos que antes de que se destruya esta capa, hay pérdida de la proteína fundamental de unión al ADN HMGB2 y que esta pérdida está directamente relacionada con el envejecimiento.»
El equipo encontró que la proteína HMGB2 se expresa de forma única en la capa superficial del cartílago en las articulaciones, donde apoya la supervivencia de los condrocitos, las células que producen y mantienen el cartílago. El envejecimiento se asocia con la pérdida de HMGB2 y la consiguiente reducción o eliminación total de condrocitos en la zona superficial. Los científicos proporcionaron vínculos adicionales entre HMGB2 y la osteoartritis al criar ratones para que tuvieran deficiencia genética de HMGB2; estos ratones tuvieron un inicio más temprano y más severo de osteoartritis.
Los hallazgos, realizados en colaboración con colegas de Scripps Research, la Universidad de San Raffaele en Milán, Italia, y la Universidad de Kagoshima en Kagoshima, Japón, proporcionan una vía prometedora para explorar el desarrollo de nuevas opciones de tratamiento para la osteoartritis.
«Si se pueden encontrar moléculas pequeñas para prevenir o detener la pérdida de HMGB2, o por el contrario, para estimular la producción de esta proteína, es posible que un día la osteoartritis se prevenga o se revierta», dice Lotz.
El descubrimiento también tendrá un impacto en la investigación sobre el uso de células madre en la regeneración de tejidos. Debido a que el cartílago es incapaz de curarse por sí mismo, los científicos han estado buscando formas de usar células madre para cultivar cartílago de reemplazo en el laboratorio que podría usarse para reemplazar quirúrgicamente cartílago dañado o inexistente. Con el descubrimiento del vínculo entre la HMGB2 y la proteína de la capa superficial, los científicos ahora tienen una pista sobre cómo podrían ser capaces de diseñar el cartílago de la capa superficial.
«A medida que nuestra población envejece, la osteoartritis se convertirá en un problema de salud cada vez mayor», dice Lotz. «Todo el mundo eventualmente contrae osteoartritis; incluso aquellas personas que no están funcionalmente afectadas por la enfermedad tienen daño en el cartílago. Y todo comienza con la pérdida de células en la capa superficial. Ahora tenemos un punto de partida para la prevención, el diagnóstico y el tratamiento potenciales.»
Este trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud y por subvenciones de la Arthritis National Research Foundation y la Japan Orthopaedics and Traumatology Foundation, Inc.
