Evaluación de bifosfonatos en células osteoclásticas derivadas de la médula ósea y osteoblásticas derivadas del cráneo de ratón cultivadas in vitro

Abstract

Background: Bisphosphonates are widely used in the treatment of osteoporosis; however, they are associated with a serious adverse event: bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaw. Objective: The present study was designed to assess the effect of three different bisphosphonates in the synthesis of IL-1β, TNF-α, sRANKL, Cathepsin K and cellular apoptosis by osteoclast and osteoblast in vitro. Methods: Primary BALB/c murine calvarial osteoblasts and bone marrow osteoclasts were cultivated in vitro and subjected to treatment with alendronic acid, risedronic acid and ibandronic acid at a concentration of 97 μM; for 0 to 96 h and essayed for IL-1β, sRANKL and TNF-α by ELISA; for Cathepsin K and Annexin V-FITC was assessed only in osteoclasts by flow cytometry. Results: There was a statistically significant down-regulation of IL-1β, sRANKL and TNF-α in osteoblasts compared to the control group, there was an up- regulation of IL-1β and a down-regulation of sRANKL and TNF-α in osteoclasts, Cathepsin K expression was down-regulates at 48-72 h with aledronic acid and at 48 h with risedronic acid and an up-regulation of Annexin V-FITC compared to the control group. Conclusions: Bisphosphonates inhibited cytokines related to osteoclastogenesis, promoted apoptosis, down-regulation of cathepsin K, an enzyme that degrades the bone matrix and that stimulates osteoblastic activity to induce bone formation, which does not occur, one of other factors that contributes to the osteonecrosis of the jaws with the use of bisphosphonates

Introducción: Los bifosfonatos, una de las primeras opciones para el tratamiento de la osteoporosis, ocasiona efectos adversos asociados con la osteonecrosis de los maxilares. Objetivo: Evaluar los efectos de tres tipos de bifosfonatos en cultivos primarios de osteoblastos y osteoclastos cultivados in vitro sobre la expresión de IL-1β, TNF-α, sRANKL, Catepsina K y apoptosis celular. Material y Método: Los osteoblastos y osteoblastos primarios de ratón BALB/c, se estimularon con ácido alendrónico, ácido risedrónico y ácido ibandrónico a una concentración de 97 μM de 0 a 96 h, posteriormente se tomaron los sobrenadantes de los cultivos primarios y se analizaron para IL-1β, sRANKL y TNF-α mediante ELISA; Catepsina K y Anexina V-FITC fue evaluada solo en osteoclastos mediante citometría de flujo. Resultados: Se observó una disminución estadísticamente significativa en la expresión de IL-1β, sRANKL y TNF-α en osteoblastos en comparación con el grupo de control, así como un incremento en la expresión de IL-1β y una disminución de sRANKL y TNF-α en osteoclastos, también una disminución en la expresión de catepsina K a las 48-72 h con ácido alendrónico y a las 48 h con ácido risedrónico y un incremento en la expresión de anexina V-FITC en comparación con el grupo control. Conclusiones: Los bifosfonatos inhibieron citocinas relacionadas con la osteoclastogénesis, promovieron apoptosis, hubo una disminución en la expresión de catepsina K, enzima que degrada la matriz ósea y que estimula la actividad osteoblastica para inducir la formación ósea, la cual no acontece, y que entre otros factores contribuye a la osteonecrosis de los maxilares inducida por bifosfonatos