Noticias

21/03/2019 PQQ. Prevención y tratamiento de la osteoporosis posmenopáusica
La osteoporosis es una enfermedad sistémica caracterizada por una baja masa ósea, mala resistencia ósea y deterioro de la microestructura ósea. Esto se debe al desacoplamiento de la formación y la reabsorción ósea durante la remodelación y podría acelerarse en mujeres posmenopáusicas debido a la disminución de los niveles de estrógenos ya que son reguladores de los osteoblastos y los osteoclastos. En ausencia de estrógenos, la resorción ósea es más alta que la formación de hueso, lo que resulta en una menor densidad ósea y mayores tasas de fractura.  Los estudios han demostrado que el estrés oxidativo aumenta con el envejecimiento, lo que está relacionado con la fisiopatología de la osteoporosis posmenopáusica. Los ROS se producen continuamente en las mitocondrias en condiciones fisiológicas normales, pero una acumulación excesiva de ROS causará daños en la membrana celular, el citoplasma y, en última instancia, en el ADN. El exceso de ROS puede inhibir la diferenciación y proliferación de osteoblastos, decaer la diferenciación osteoclástica y, en última instancia, conducir a una menor reabsorción ósea. La suplementación dietética con antioxidantes es un enfoque eficaz para mejorar el daño causado por un exceso de ROS. 

La pirroloquinolina quinona(PQQ) es una oroquinona plana que se identificó originalmente como una coenzima para la metanol deshidrogenasa. En la forma reducida, la actividad de captación de radicales aroxilo de la PQQ es 7,4 veces más que la de la vitamina C, lo que indica que la PQQ soluble en agua es el antioxidante más activo. Estudios anteriores sugieren que la PQQ puede mejorar las funciones mitocondriales, inducir la regeneración de las células nerviosas y mantener la función neuronal y la fertilidad. Otros estudios han demostrado que la PQQ desempeña un papel protector importante en la glándula parótida, el hígado, los riñones y los huesos al inhibir el estrés oxidativo y el daño al ADN de la exposición a eventos nocivos. Un estudio reciente ha demostrado que la PQQ tiene un efecto inhibitorio sobre la diferenciación de osteoclastos in vitro. Sin embargo, el efecto protector de la PQQ sobre la osteoporosis inducida por la deficiencia de estrógenos no está clara.

En un modelo animal (modelo de ratón OVX) ampliamente utilizado en el estudio de la osteoporosis posmenopáusica se evaluó el papel y los mecanismos potenciales de la PQQ en la osteoporosis inducida por deficiencia de estrógenos.  Se evaluaron las alteraciones en los cambios en el tejido óseo mediante la medición de la masa ósea, la dinámica ósea, la microarquitectura ósea, el recambio óseo y los parámetros de resistencia ósea. Al mismo tiempo, se evaluó los cambios a nivel tisular en el estrés oxidativo, la senescencia de los osteocitos y el fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP), la actividad de los osteoblastos y los osteoclastos. También se trató los ratones  OVX con 17β-estradiol (E2) para comparar sus efectos con la suplementación dietética PQQ en la osteoporosis inducida por deficiencia de estrógeno.
 
En primer lugar, el estudio confirma que el modelo OVX da como resultado una deficiencia de estrógeno, atrofia uterina y pérdida ósea, mientras que la suplementación exógena con E2 (17β-estradiol ) rescata la atrofia uterina y la pérdida ósea inducida por OVX. Simultáneamente, demostró que la suplementación dietética con PQQ no alteró los niveles séricos de E2 ni del peso uterino, sino que rescató la pérdida ósea inducida por OVX. 

Aunque el principal resultado de la deficiencia de estrógeno es el aumento de la resorción ósea, la formación de hueso a nivel celular se mantiene mediante el estrógeno.  Por lo tanto, el objetivo primario ha sido evaluar los efectos de la suplementación de E2 o PQQ en los parámetros de recambio óseo. El estudio actual ha demostrado que el modelo OVX no solo induce la reabsorción ósea osteoclástica sino que también reduce la formación de hueso osteoblástico y la resistencia ósea. En contraste, la resorción ósea de los osteoclastos y la formación ósea de los osteoblastos y los índices biomecánicos óseos se normalizaron con la suplementación de E2 o PQQ.Estos resultados muestran un papel comparable de la PQQ como estrógeno en la prevención de la osteoporosis inducida por deficiencia de estrógeno mediante la inhibición de la resorción ósea osteoclástica, estimulando la formación de hueso osteoblástico y mejorando la resistencia ósea.

En segundo lugar, se demostró que la suplementación con PQQ en la dieta no altera los niveles de E2 en suero y el peso uterino, pero podría rescatar la pérdida ósea inducida por OVX. Por lo tanto, se preguntaron si la PQQ juega un papel comparable como el estrógeno en la prevención de la osteoporosis inducida por deficiencia de estrógeno a través de la defensa contra el estrés oxidativo. Para responder a esta pregunta, se trató  a los ratones OVX con PQQ en la dieta complementaria a partir de 3 días después de la OVX durante 8 semanas. Los resultados demostraron que la suplementación con PQQ en la dieta previno efectivamente la pérdida ósea inducida por OVX, ya que es el reemplazo con estrógenos en ratones a través de un papel similar al de los estrógenos en defensa contra el estrés oxidativo. Los resultados indican que la PQQ no solo previene la osteoporosis inducida por la deficiencia de estrógeno tan eficazmente como el reemplazo con estrógenos a través de la defensa contra el estrés oxidativo, sino que también puede evitar los efectos secundarios causados por el estrógeno.

Las ROS ha sido descrito como mediadores importantes para la progresión de la senescencia celular. Las células senescentes pueden desarrollar el SASP que consiste en citoquinas proinflamatorias,  quimiocinas y proteínas de degradación de la matriz extracelular. El SASP no solo tiene efectos paracrinos dañinos sino que también tiene efectos sistémicos. La evidencia de estudios recientes sugiere que en el desarrollo de la enfermedad asociada a la edad, la senescencia celular es un factor importante a través de su fenotipo de detención del crecimiento y el factor SASP. Por lo tanto, en tercer lugar se preguntaron si la osteoporosis inducida por deficiencia de estrógeno prevenida por la suplementación de PQQ o estrógeno está asociada con la disminución de la senescencia de los osteocitos y del SASP inducida por OVX. Para responder a esta pregunta, examinaron las alteraciones de la senescencia de osteocitos y SASP. Los resultados demostraron que la deficiencia de estrógeno podría inducir la senescencia de los osteocitos, aumentar los porcentajes de osteocitos positivos para p16 y β-galactosidasa, los niveles de expresión de las proteínas marcadoras de senescencia como p16, microglobulina beta-2 (B2MG) y EBP50 y SASP, mientras que el suplemento de PQQ o E2 podría inhibir la senescencia de los osteocitos y del SASP en ratones OVX. 
 
En conclusión, el presente estudio ha demostrado que la pérdida ósea inducida por la deficiencia de estrógenos no solo estaba relacionada con el aumento del estrés oxidativo y la reabsorción ósea osteoclástica, sino que también está relacionada con el aumento de la senescencia de osteocitos y del SASP, y con la formación reducida de hueso osteoblástico. La PQQ dietética o la suplementación con estrógenos desempeñan el mismo papel en la prevención de la osteoporosis inducida por la deficiencia de estrógenos mediante la inhibición del estrés oxidativo y la resorción ósea osteoclástica, previniendo la senescencia de osteocitos y del SASP, y estimulando la formación de hueso osteoblástico. Por lo tanto, la investigación actual sugiere que la PQQ podría usarse para la prevención y el tratamiento de la osteoporosis posmenopáusica.
 
Geng, Q., Gao, H., Yang, R., Guo, K., & Miao, D. (2019).Pyrroloquinoline Quinone Prevents Estrogen Deficiency-Induced Osteoporosis by Inhibiting Oxidative Stress and Osteocyte Senescence. International journal of biological sciences, 15(1), 58-68. 

< Volver

Newsletter SM Informa

Inscríbete en la newsletter para recibir todas las novedades.