Efectos de los flavonoides en la piel según sus características estructurales: una revisión

Por favor contactaroscar.xiao@wecistanche.compara más información

Resumen:Antecedentes: Durante el infarto de miocardio (IM), se pierden miles de millones de cardiomiocitos. La terapia óptima debería reemplazar de manera efectiva los cardiomiocitos dañados, posiblemente con células madre capaces de injertarse y diferenciarse en cardiomiocitos adultos funcionales. Como tales, las células madre del apéndice auricular cardíaco (CASC) son candidatas adecuadas. Sin embargo, la presencia de niveles elevados de productos finales de glicación avanzada (AGE) en las regiones cardíacas donde se trasplantan las CASC puede afectar su potencial regenerativo. En este estudio, examinamos si los AGE alteran las propiedades de las CASC in vitro y cómo lo hacen. Métodos y resultados: las CASC en cultivo se expusieron a concentraciones variables de AGE (50 ug/mL a 400 ug/mL). La capacidad de supervivencia, proliferación y migración de CASC disminuyó significativamente después de 72 h de exposición a AGE. La apoptosis aumentó significativamente con el aumento de la concentración de AGE. Los efectos nocivos de estos AGE se atenuaron parcialmente mediante la preincubación con un inhibidor del receptor para AGE (RAGE) (FPS-ZM1 25 μM), lo que indica la participación de RAGE en los efectos negativos observados. Conclusión: Los AGE tienen un efecto negativo dependiente del tiempo y la concentración sobre la supervivencia, proliferación, migración y apoptosis de los CASC in vitro, parcialmente mediado por la activación de RAGE. Si las terapias anti-AGE son un tratamiento eficaz en el contexto de la terapia con células madre después de un IM, merece un examen más detenido.

Palabras clave:Células madre; aldehído deshidrogenasa; CASC; proteínas glicosiladas; productos finales de glicación avanzada; proliferación; apoptosis; migración; inhibición RAGE

1. Introducción

La cardiopatía coronaria (CHD) sigue siendo la principal causa de mortalidad y morbilidad en todo el mundo, siendo el infarto de miocardio (IM) la forma más común de CHD [1]. El IM es el resultado de la oclusión total o parcial de una arteria coronaria. En el área isquémica, el oxígeno y los nutrientes están restringidos, lo que provoca la muerte de las células miocárdicas. El tamaño del infarto depende de múltiples factores, como el tamaño del área isquémica en riesgo, la ubicación y duración de la oclusión coronaria y la cantidad de flujo sanguíneo colateral residual [1,2]. Como los cardiomiocitos adultos tienen propiedades regenerativas mínimas, la reparación intrínseca del tejido dañado sigue siendo esquiva. Encontrar un enfoque terapéutico que reemplace efectivamente la cicatriz miocárdica con tejido contráctil funcional es la única opción para recuperar el tejido cardíaco perdido.cuanta cistanche tomarSe ha realizado un gran esfuerzo de investigación para desentrañar el potencial terapéutico y los mecanismos de la terapia celular con células de médula ósea (BMC). La médula ósea contiene células madre hematopoyéticas (HSC), células progenitoras endoteliales (EPC) y células madre mesenquimales (MSC) [3]. Los ensayos clínicos con BMC y MSC mononucleares no lograron mejoras significativas en la función cardíaca después de un infarto de miocardio. Dado que las BMC y las MSC mononucleares no se diferencian en cardiomiocitos, es probable que las mejoras limitadas observadas se atribuyan a mecanismos paracrinos [4,5]. Para mejorar significativamente la función cardíaca después de un infarto de miocardio, el enfoque de la investigación se centró en las células madre cardíacas residentes (CSC) como c-kit plus, Sca-1 plus, Isl-1 plus -cells y cardiospheres, que es probable que estén preprogramados para convertirse en cardiomiocitos. Sin embargo, su éxito en la regeneración cardíaca es pobre [6].

por favor haga clic aquí para saber más

En los últimos años, nuestro grupo de investigación descubrió un nuevo tipo de células madre cardíacas denominadas 'células madre auriculares cardíacas' (CASC). A diferencia de otras células madre, las CASC muestran extraordinarias propiedades de diferenciación cardiomiogénica, lo que las convierte en un candidato prometedor para la regeneración cardíaca [4]. El aislamiento de esta población de células madre de los apéndices auriculares se basa en la alta actividad de la aldehído deshidrogenasa (ALDH). También se informó una alta actividad de ALDH en otros tipos de células madre, como MSC, HSC y células madre neurales y cancerosas, entre otras[7-9]. Dado que la ALDH ha demostrado ser cardioprotectora y promueve la supervivencia celular en condiciones de estrés, el uso de una población de células madre ALDH más en condiciones isquémicas puede ser, en este contexto, beneficioso [4,10]. Las CASC se pueden expandir hasta números clínicamente relevantes, sin perder características fundamentales, como la actividad de ALDH, el perfil de antígenos de superficie y la capacidad de diferenciación cardiomiogénica [11]. Esto dado es crucial para la traducción de este enfoque terapéutico a la clínica. Además, hemos demostrado que el trasplante autólogo de CASC da como resultado una función ventricular izquierda mejorada, como resultado de un injerto adecuado de células madre y una mayor diferenciación de CASC [4,12].

En pacientes con infarto de miocardio, los niveles de productos finales de glicación avanzada (AGE) aumentan [13] Los AGE son proteínas y/o lípidos que se dañan irreversiblemente por la glicación, un proceso en el que los azúcares reductores reaccionan de forma no enzimática con grupos amino en lípidos o proteínas . Además de la glicación, el estrés oxidativo también conduce a la formación de AGE a través de la oxidación de proteínas y/o lípidos [14]. Los AGE se forman de forma endógena y se acumulan de forma natural en el organismo con la senescencia o en situaciones patológicas como el infarto de miocardio cuando aumentan los niveles de estrés oxidativo [15-17].que es una cistancheAdemás, investigaciones anteriores han demostrado que los AGE afectan a diferentes tipos de células madre in vitro [18-20]. Los AGE reducen la capacidad de proliferación de las células madre y la tasa de apoptosis aumenta con la aplicación de los AGE. Estos efectos podrían ejecutarse a través de varios mecanismos, incluida la activación de la vía apoptótica, RAGE o formación excesiva de ROS [20]. Se desconoce si los AGE también afectan las propiedades de los CASC. Estos hallazgos plantean la cuestión de si los AGE podrían influir negativamente en la eficacia terapéutica de los CASC, que se utilizan como tratamiento para el infarto de miocardio. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es examinar los efectos in vitro de los AGE y la posible activación de su receptor RAGE en la proliferación, supervivencia y migración de CASCS.

2. Materiales y métodos

2.1. Experimentos con animales

Los estudios con animales se realizaron de acuerdo con la Directiva de la UE 2010/63/UE para experimentos con animales y fueron aprobados por el Comité de ética local para la experimentación con animales (UHasselt, Bélgica, Diepenbeek; ID 201919K). Todos los animales se mantuvieron en un ambiente de temperatura controlada (21 grados, 60 por ciento de humedad) con un ciclo de luz-oscuridad de 12h-12h. Fueron alimentados con una dieta de gránulos estándar con agua disponible ad libitum. En total, se utilizaron 62 ratas Sprague-Dawley hembra (Janvier Labs, Le Genest-Saint-Isle, Francia).

2.2.Aislamiento y expansión de CASC de rata

Las CASC se recolectaron de los apéndices de la aurícula derecha, como se describió anteriormente [4] Brevemente, a las ratas se les inyectó heparina (1000 unidades/kg, por vía intraperitoneal (ip) y se sacrificaron con una sobredosis de pentobarbital sódico (Dolethal, Vetoquinol, Aartselar Bélgica, 200 mg/kg, ip). Se recogieron los corazones, se perfundieron con una solución de Tyrode normal (137 mMNaCl, 5,4 mMKCl, 0,5 mMMgClz, 1 mMCaClz, 11,8 mMNa-HEPES, 10 mMglu-case, 20 mM de taurina ,pH 7,4), y se recogieron los apéndices de la aurícula derecha. El tejido del apéndice de la aurícula derecha extraído se picó en trozos de ~ 1 mm³, se lavó con solución salina tamponada con fosfato (PBS) y se disoció enzimáticamente durante 30 min en solución salina equilibrada de Hank. que contenía 0,6 WU/ml de colagenasa NB 4 (Serva, Heidelberg, Alemania) y Carly 20 mM.bioflavonoidesLas células ALDHt se tiñeron según el kit Aldefluor (STEMCELL Technologies, Evergem, Bélgica). Las células ALDHt se definieron como CASC y se clasificaron por flujo (BD FACS Aria) en medio X-VIVO 15 (Lonza, Basilea, Suiza) suplementado con 20 % de suero fetal bovino (FCS) y 2 % de penicilina/estreptomicina (P/S) . Las CASC aisladas se sembraron en 6-placas de pocillos a una densidad de 60,000 células por pocillo y se incubaron a 37 grados en una incubadora humidificada con una atmósfera de CO2 al 5 %. El medio se cambió cada 2 a 3 días. Cuando los CASC alcanzaron el 80 por ciento de confluencia, se recolectaron utilizando tripsina. Para todos los experimentos, se usaron CASC del paso 1.

Cistanche puede antienvejecimiento

2.3.Elaboración de AGEs

Los AGE se prepararon como se describió anteriormente [21]. Brevemente, se incubó albúmina de suero bovino (BSA; 7 mg/ml) con dímeros de glicolaldehído (90 mM; Sigma-Aldrich, Diegem, Bélgica) en PBS estéril (pH 7,4) durante 5 días a 37 grados. Esta solución se dializó frente a PBS, dos veces durante 2 horas y durante la noche a 4 grados para eliminar el glicolaldehído que no había reaccionado (límite de 3,4 kDa. Los AGE se filtraron (filtro de 0,2 um, Sarstedt, Antwerp, Bélgica). BSA se incubó en PBS (7 mg/ml). ) se utilizó como solución de control.

2.4. Ensayo de proliferación y supervivencia

Se ejecutaron ensayos de proliferación y supervivencia, con un ensayo de yoduro de propidio (PI) como se describe anteriormente por Gervois et al. y Lo Monaco et al.[22,23]. Brevemente, los CASC se sembraron en una placa de pocillos 96-en medio X-VIVO con un 10 % de FCS y un 2 % de P/S. Para los ensayos de proliferación, se sembraron 5000 células por pocillo. Para los ensayos de supervivencia, se sembraron 100 células por pocillo. Después de 24 h, se añadieron al medio cinco condiciones diferentes: 400 ug/ml de BSA, 50 ug/ml, 100 ug/ml, 200 ug/ml y 400 ug/ml de AGE. Para medir la proliferación, se añadieron BSA o AGE al medio X-VIVO con FCS al 2 % y P/S al 2 %.comprar cistanchePara medir la supervivencia, se agregaron BSA o AGE al medio X-VIVO con 0 por ciento de FCS y 2 por ciento de P/S. Después de tres puntos de tiempo diferentes (24, 48 y 72 h), el medio se reemplazó con tampón de lisis A100 (ChemoMetec, Kaiserslautern, Alemania), seguido de una cantidad igual de tampón de estabilización B (ChemoMetec) complementado con PI (10 ug/ mL, Sigma). Después de un período de incubación de 15 min en la oscuridad, se midió la fluorescencia con el lector de placas Fluostar Optima (BMG Labtech, Ortenberg, Alemania) a una excitación de 540 nm, una longitud de onda de emisión de 612 nm y una ganancia de 2000. Se realizaron experimentos por triplicado. Los datos se normalizaron a los datos obtenidos con 400 ug/ml de BSA.

2.5. Ensayo de migración

Las CASC se sembraron en una placa de {{0}}pocillos a una densidad de 5000 células por pocillo en medio X-VIVO con 10 por ciento de FCS y 2 por ciento de P/S. Se añadieron cinco condiciones al medio: 400 ug/ml de BSA, 50 ug/ml, 100 ug/ml, 200 ug/ml y 400 ug/ml de AGE. Después de un período de incubación de 72 h, los CASC acondicionados se recolectaron usando tripsina y se usaron para un ensayo de migración transwell. En ThinCerts (Greiner Bio-One, Vilvoorde, Bélgica) con una membrana porosa de 8 um de tamaño de poro, se sembraron 100 000 células por condición en medio X-VIVO con 0 % de FCS y 2 % de P/S. Los ThinCerts se colocaron en 24-placas de pocillos que contenían medio X-VIVO con 2 % de FCS y 2 % de P/S. Después de 24 h de migración, los ThinCerts se fijaron con 4 % de paraformaldehído (PFA) durante 15 min y se incubaron con por ciento cristal violeta por 30min. Las células que no migraron se eliminaron en la parte superior de los ThinCerts, después de lo cual se cuantificó la cantidad de CASC transmigrados con el software AxioVision 4.6 (Carl Zeiss, Zaventem, Bélgica). Los datos se normalizaron a los datos obtenidos con 400 ug/ml de BSA.

2.6. Ensayo de apoptosis

Las CASC se sembraron en una 96-placa de pocillos a una densidad de 1000 células por pocillo en medio X-VIVO con un 2 % de FCS y un 2 % de P/S. Para estudiar la apoptosis, se realizó un ensayo de caspasa utilizando el reactivo de ensayo de apoptosis verde IncuCyte8 Caspase-3/7 (diluido 1/100, Sartorius, Schaarbeek, Bélgica). Se agregaron cinco condiciones al medio: 400 ug/mL de BSA, 50 ug/mL, 100 ug/mL, 200 ug/mL y 400 ug/mL de AGE.CASC cultivadas en medio X-VIVO sin FCS y 2 por ciento de P/ S se utilizaron como control positivo. Los experimentos se realizaron por triplicado. Las imágenes se tomaron después de 24, 48 y 72 h de incubación utilizando el sistema de análisis IncuCyte@S3Live-Cell (Sartorius, Schaarbeek, Bélgica). El análisis del área ocupada por las células apoptóticas se realizó utilizando el sistema de análisis de células vivas IncuCyte* SX1 (Sartorius, Schaarbeek, Bélgica). Los datos se normalizaron al control positivo (más, medio X-VIVO sin FCS).

2.7. Inhibición de RAGE in vitro

RAGE se inhibió para evaluar la contribución de la activación de RAGE en la proliferación, supervivencia y migración de CASC. Brevemente, las CASC se preincubaron a 37 grados en una incubadora de CO2 al 5 por ciento con el antagonista de RAGE FPS-ZM1 (10 y 25 uM, Calbiochem/Merck, Overijse, Bélgica). Después de 2 h de preincubación, se añadieron 400 ug/mL de AGE.cistancheDespués de 24 48 y 72 h, se evaluaron la proliferación y la supervivencia como se describe anteriormente. Después de 72 h de incubación, las CASC preacondicionadas se recolectaron y usaron para un ensayo de migración transwell como se describe anteriormente.

2.8.Estadísticas

Los análisis estadísticos se realizaron con el software GraphPad Prism 9.0.0.cistanchLa distribución normal de los datos se evaluó con la prueba de Shapiro-Wilk. Los datos distribuidos normalmente se sometieron a una prueba de ANOVA de una vía con mediciones repetidas, seguida de la prueba de comparación múltiple de Holm-Sidak. Cuando los datos no tenían una distribución normal, se utilizó la prueba no paramétrica de Friedman seguida de la prueba de Comparación Múltiple de Dunn. Todos los datos se expresan como media ± error estándar de la media (SEM). Un valor de p<0.05 was="" considered="" statistically="">

3. Resultados

3.1.La exposición a AGEs afecta negativamente la proliferación y supervivencia de CASCs

Como se muestra en la Figura 1, los AGE disminuyeron significativa y gradualmente la proliferación de CASC con el tiempo. El impacto negativo de los AGE en la proliferación de CASC también dependía de la concentración. Después de 72 h, las concentraciones de 100 ug/mL, 200 ug/mL y 400 ug/mL de AGE sig redujeron significativamente la proliferación de CASC en comparación con BSA (Figura 1C; 80 por ciento ± 7n100 ug/mL, 74 por ciento ± 3 en 200 ug/mL, y 65 por ciento ±4 en AGE de 400 ug/mL）. La aplicación de BSA sola no afectó la capacidad proliferativa de los CASC (Figura Sl en Materiales Suplementarios). Como se muestra en la Figura 2, las concentraciones crecientes de AGE afectaron negativamente la supervivencia de CASC en el tiempo. Se observaron efectos significativos de los AGE después de 48 (Figura 2B) y 72 h (Figura 2C; 85 % ±3 en 100 ug/ml, 73 % ±3 en 200 ug/ml y 64 % ±4 en 400 ug/ml AGE) .La aplicación de BSA sola no afectó la capacidad de supervivencia de los CASC (Figura S1).

3.2.El aumento de las concentraciones de AGE aumenta la apoptosis de los CASC

Para dilucidar el efecto de diferentes concentraciones de AGE (50, 100, 20 y 400 ug/mL) sobre la apoptosis de CASC, se realizó un ensayo de caspasa. El porcentaje de células que expresan caspasa 3/7 se midió en diferentes momentos: 24 (Figura 3A), 48 (Figura 3B) y 72 (Figura 3C) h. La tasa de apoptosis aumentó gradualmente con el tiempo con mayores concentraciones de AGE (Figura 3C, 72h; 77 por ciento ± 17 en 400 ug/ml de AGE frente al 18 por ciento ± 3 en BSA).

3.3.La exposición a AGEs reduce la capacidad de migración de CASCs

La capacidad de migración de CASC se evaluó con un ensayo de migración transwell después de 72 h de incubación con diferentes concentraciones de AGE. En la Figura 4-E, se presentan ejemplos representativos de la migración de CASC después de la incubación con BSA y diferentes concentraciones de AGE (50, 100, 200 y 400 ug/mL). La cuantificación de la migración se muestra en la Figura 4F. En comparación con BSA, se observó una reducción significativa en la migración cuando las CASC se incubaron con AGE de 400 ug/mL (Figura 4E, F; 75 por ciento ±5 en AGE de 400 ug/mL).

3.4. Los efectos nocivos de los AGE en los CASC están mediados por la activación de RAGE

Para evaluar la contribución de la activación de RAGE en los efectos nocivos observados de los AGE, se evaluaron la proliferación, supervivencia y migración de CASC después de la incubación con el antagonista de RAGE FPS-ZM1. Antes de la exposición a 400 ug/mL de AGE, los CASC se preincubaron durante 2 horas con 10 o 25 uM de FPS-ZM1. La aplicación de FPS-ZMl solo (10 y 25 uM) no afectó la capacidad proliferativa ni la supervivencia de las CASC (Figura S2). La proliferación de CASC (Figura 5A-C) se evaluó después de 24 (A), 48 (B) y 72 (C) h. Como se muestra en la Figura 1, el impacto negativo en la proliferación de CASC por parte de los AGE se reduce significativamente después de la incubación previa con FPS-ZM1 25 uM (Figura 5A-C). De hecho, después de 24 y 48 h, la proliferación de CASC mejoró significativamente, con una exposición de AGE de 400 ug/mL (24 h, Figura 5A; 104 por ciento 士8 en FPS-ZM1 25 μM frente a 79 por ciento ± 5 en AGE de 400 ug/mL); 48h, Figura 5B; 95 por ciento ±5 en 25 μM FPS-ZM1 frente a 70 por ciento ±4 en 400 ug/mL AGEs）. Después de 72 h, se observó la misma tendencia. La proliferación tendía a mejorar cuando se inhibía RAGE (figura; 80 % ±8 en 25 μMFPS-ZM1 frente a 67 % ±5 en 400 ug/ml de AGE, p=0,06). La supervivencia (Figura 6A-C) se evaluó después de 24 (A), 48 (B) y 72 (C) h. El impacto negativo en la supervivencia de CASC por AGE (Figura 2) mejora significativamente después de la preincubación con FPS-ZM1 25 uM (Figura 6A-C). Después de 24 horas, la supervivencia mejoró significativamente (Figura 6A; ZM1 vs. 91 por ciento ±4 en 400 ug/mL AGEs） Esta tendencia también se observó después de 48 h (Figura 6B; 91 por ciento ±5 en 25 μM FPS-ZM1 vs. 81 por ciento ±5 en 400 ug/mL AGEs,p =0.07). Los ejemplos representativos de la migración de CASC después de 72 h de incubación con 400 ug/mL de AGE y FPS-ZMl se presentan en la figura y se cuantifican en la figura. La preincubación de CASC con 25 uM de FPS-ZMI podría prevenir la disminución de la capacidad de migración de CASC observada con la exposición a AGE ( Figura 7B; 98 por ciento ±6 en 25 uM FPS-ZM1 frente a 7 por ciento ±8 en 400 ug/mL AGE, p=0.07）.

4. Discusión

Nuestro estudio es el primero en demostrar que los AGE afectan las propiedades de las CASC, es decir, la supervivencia, la proliferación, la migración y la apoptosis in vitro. Nuestros datos demuestran que estos efectos están parcialmente mediados por la activación de RAGE de manera dependiente de la dosis.

4.1.El papel de los AGE en la IM

Los niveles circulatorios de AGE están significativamente elevados en pacientes con infarto de miocardio agudo [24,25]. Sin embargo, aún no está claro cómo están involucrados en la fisiopatología del infarto de miocardio. Las especies reactivas de oxígeno (ROS) son los principales contribuyentes involucrados en la síntesis de AGE. El estrés oxidativo puede inducir la formación de compuestos carbonílicos reactivos y la glucoxidación de los productos de Amadori en la reacción de Maillard. Como tales, los AGE se forman y acumulan irreversiblemente en el corazón después de un IM y se cree que pueden empeorar aún más el fenotipo cardíaco adverso [26,27]. Además, los neutrófilos y los macrófagos activados, implicados en el proceso inflamatorio del IM, son los principales contribuyentes a la síntesis de los AGE[28,29]. Estas células inmunitarias secretan AGE y se informa que son inductores clave de la formación de AGE en el IM. 4.2.Relevancia fisiológica de las concentraciones de AGEs

En nuestro estudio, probamos una amplia gama de concentraciones de AGE (50 a 400 ug/ml). La concentración de AGE utilizada en otros estudios in vitro que investigan el efecto de los AGE en las células madre oscila entre 15 y 500 ug/ml 【20】. Existe una variabilidad significativa de las concentraciones utilizadas, pero los niveles más altos de AGE generalmente reflejan los niveles plasmáticos fisiológicos que se encuentran en pacientes que padecen múltiples enfermedades. De hecho, se ha demostrado que la concentración de AGEs-albúmina en pacientes diabéticos oscila entre 50 y 400 ug/mL [30]. Los niveles de AGE pueden elevarse a concentraciones de hasta 200 ug/mL en pacientes que padecen enfermedades cardiovasculares [31,32]. En pacientes con enfermedad de Alzheimer en etapa temprana, también se informan concentraciones más bajas de AGE en el rango de la nanoescala [33]. Sin embargo, debido a los diferentes métodos analíticos utilizados para medir los AGE y la heterogeneidad de los diferentes tipos de AGE, la estimación de concentraciones confiables de AGE in vivo sigue siendo un desafío técnico y probablemente sea una subestimación [34].

4.3.Los AGE tienen un impacto negativo en las propiedades de los CASC

Incluso si el trasplante de CASC muestra un potencial prometedor para la regeneración cardíaca después de un infarto de miocardio, la supervivencia y la capacidad regenerativa de las células siguen siendo un problema. Se sabe que las áreas isquémicas son un entorno hostil con mayores niveles de estrés oxidativo, inflamación y fibrosis combinados con mayores niveles tisulares de AGE. Se desconocía si los AGE afectarían la capacidad regenerativa de los CASC, pero podría ser un conocimiento importante en el contexto de la regeneración cardíaca y las prometedoras capacidades regenerativas de los CASC [12]. En nuestro estudio, mostramos que los AGE afectan la supervivencia, proliferación y migración de los CASC in vitro. de una manera dependiente de la concentración y del tiempo. Además, la exposición a AGE conduce a un aumento gradual de la apoptosis de CASC. Nuestros datos están en línea con los estudios que examinan el efecto de los AGE en múltiples tipos de otras células madre, en las que se altera la capacidad proliferativa y aumenta la apoptosis [20]. De hecho, Zhu et al. demostraron una disminución significativa en la proliferación de EPC después de la exposición a diferentes concentraciones de AGE [16]. El mismo efecto fue evaluado por Sun et al. también en EPC, donde un aumento en la tasa de apoptosis estuvo mediado por la activación de la vía p38 MAPK [35]. Las NSC expuestas a AGE dieron como resultado una reducción dependiente de la dosis de la proliferación de células madre, mediada a través de la vía PPARy [36]. En las células madre derivadas de tejido adiposo (ADSC), un aumento en la activación de la caspasa 3 conduce a un aumento de la tasa de apoptosis [37]. Yang et al. informaron menores capacidades de proliferación y migración en las MSC, de forma dependiente de la concentración de AGE. Este efecto estuvo mediado por una producción excesiva de ROS[18]. Queda por determinar si los efectos nocivos sobre las CASC, una población muy diferente de células madre de origen cardíaco, también están mediados por la producción excesiva de ROS.

Se ha demostrado que los mecanismos subyacentes en los que los AGE ejecutan sus efectos negativos sobre la función de los órganos son dependientes y/o independientes de la activación del receptor RAGE [15]. Los estudios en muchos tipos de células madre muestran que los AGE median sus efectos principalmente a través de la activación de RAGE u otras vías apoptóticas [20]. La activación de RAGE por AGE provoca la activación de MAPK, lo que conduce a la fosforilación de JNK y p38] Estas proteínas fosforiladas aumentan la transcripción de diferentes factores de transcripción proapoptóticos en el núcleo, lo que conduce a un aumento de la apoptosis. Además, se pueden activar las vías de la caspasa, lo que provoca la apoptosis inducida por los AGE[39]. Los estudios de seguimiento siguen siendo necesarios para desentrañar los mecanismos moleculares por los cuales los efectos posteriores de los AGE se inducen en los CASC. Sin embargo, hemos demostrado que tras el bloqueo de RAGE por FPS-ZM1, los efectos observados de los AGE en los CASC se atenuaron. Por lo tanto, nuestros datos indican claramente que los AGE median sus efectos en los CASC probablemente a través de la unión y activación de RAGE. Queda por identificar más a fondo si Jak/STAT, PI3K/Akt, MAPK, la producción excesiva de ROS u otras vías de señalización están involucradas. Nuestros datos también están en línea con el trabajo descrito por Zhang et al., donde FPS-ZMl también revirtió los efectos negativos de los AGE en ADSC al bloquear RAGE, lo que confirma aún más el importante papel de la activación de RAGE como mediador de los efectos nocivos causados ​​por EDADES[40].

4.4. Perspectivas futuras de las terapias anti-AGE para enfermedades cardiovasculares y limitaciones actuales

La confirmación in vivo sobre el uso de terapias anti-AGE y su valor agregado potencial para el trasplante de células madre después de un IM debe confirmarse en un modelo animal antes de que esto pueda trasladarse a la clínica. Se ha demostrado en múltiples estudios in vitro que el inhibidor de PPARy rosiglitazona [41,42], los inhibidores de MAPK [18,35,43] o los antioxidantes [4] pueden atenuar los efectos mediados por los AGE en las células madre. Sin embargo, su influencia in vivo como intervención terapéutica en combinación con el trasplante de células madre nunca se ha abordado hasta el momento. Existen múltiples estrategias para reducir los niveles de AGE en el cuerpo. La piridoxamina (PM) es un inhibidor de la formación de AGE al disminuir la conversión de Amadori a AGE y eliminar los compuestos de carbonilo. La eficacia, así como la seguridad del tratamiento PM, se ha demostrado en ensayos clínicos con pacientes diabéticos [45]. Sin embargo, un ensayo clínico de NephroGenex en 2014, que probaba la piridorina [(es decir, PM) como terapia antidiabética, se detuvo debido a problemas financieros [46]. Ningún otro ensayo clínico está investigando actualmente la PM como terapia. Sin embargo, la inhibición de la formación de AGE con PM podría ser una estrategia para mejorar el potencial de las células madre con fines regenerativos cardíacos. Además, otros inhibidores de la formación de AGE, como la aminoguanidina, podrían usarse en el futuro para reducir los niveles de AGE después de un IM. El ensayo clínico ACTION II demostró la eficacia de la aminoguanidina en pacientes diabéticos. Si bien la aminoguanidina no logró reducir significativamente el criterio principal de valoración de duplicar el tiempo para alcanzar los niveles máximos de creatinina sérica en estos pacientes, se demostraron otros efectos clínicamente importantes sobre las complicaciones de la diabetes, como la reducción de la proteinuria y las concentraciones de lípidos circulantes. Sin embargo, debido a los efectos adversos reversibles, como la inducción de autoanticuerpos, síntomas similares a los de la gripe y anemia, este ensayo se canceló y la traslación a la clínica sigue siendo limitada [47,48]. Además, el uso de antioxidantes como N-acetil-L-cisteína (NAC) o glutatión como complemento de nuestra dieta podría proporcionar algunos resultados beneficiosos para la terapia con células madre, ya que aumentan la estabilidad genómica, mejoran la adhesión y estimulan la proliferación de células madre. 49]. Sin embargo, las acciones específicas de las células difieren entre los tipos de células madre y se necesitan ensayos clínicos de respuesta a la dosis para evaluar su eficacia terapéutica cuando se usan en combinación con el trasplante de células madre. Otra opción es desglosar los AGE con la terapia ALT-71. ALT-711 es capaz de escindir los enlaces carbono-carbono entre carbonilos, rompiendo así los enlaces cruzados en las moléculas de AGE. Sin embargo, varios ensayos clínicos no pudieron confirmar los efectos beneficiosos de la ALT-711 observados en estudios con animales. Además, los inhibidores de RAGE (como FPS-ZM1) o los inhibidores de moléculas corriente abajo en la ruta de RAGE pueden interferir en el eje de señalización celular AGE/RAGE, bloqueando así los efectos mediados por AGE en las células madre. La eficacia de diferentes tipos de moléculas pequeñas e inhibidores para bloquear los AGE en las células madre se ha demostrado en múltiples experimentos in vitro [18,35,44] pero nunca antes se había probado en modelos animales. Por lo tanto, solo podemos plantear la hipótesis de que estos inhibidores son eficaces para bloquear los AGE en una situación in vivo, pero se necesitan experimentos de prueba de concepto. Finalmente, otra opción para bloquear los AGE en combinación con la terapia con células madre es modificar genéticamente las propias células madre. Se sabe que la sobreexpresión de sRAGE mejora la eliminación de AGE (y otros ligandos de RAGE como el amiloide) para mejorar la eficacia de la terapia celular. Esto se ha demostrado en las CMM secretoras de sRAGE como terapia para la enfermedad de Alzheimer [50,51], la artritis [52] y la enfermedad de Parkinson [53]. Las MSC secretoras de sRAGE sobrevivieron más tiempo, tenían una mayor capacidad de migración, estaban mejor protegidas contra la apoptosis y tenían propiedades antiinflamatorias. Además, la regulación a la baja de RAGE, lo que desensibiliza las células madre para los AGE, podría ser una opción para mejorar la funcionalidad de las células. Queda por investigar si estas estrategias también podrían ser aplicables en el marco del infarto de miocardio y la reparación cardíaca. En resumen, todas estas estrategias apuntan a abordar los AGE para mejorar la funcionalidad y la retención de las células madre. Sin embargo, estas opciones terapéuticas siguen siendo hipotéticas y deben investigarse in vivo en combinación con la terapia CASC antes de que puedan trasladarse al entorno clínico. 5. Conclusiones

Descubrimos que los AGE tenían un efecto gradual dependiente del tiempo y la concentración en las propiedades de los CASC, al aumentar la apoptosis y al reducir la supervivencia, la proliferación y la migración in vitro. Los mecanismos de trabajo detrás de estos efectos aún deben investigarse más a fondo, aunque hemos demostrado que la activación de RAGE es un contribuyente importante a estos efectos negativos relacionados con los AGE. Queda por investigar más a fondo si la orientación de los AGE in vivo podría mejorar la capacidad terapéutica de las CASC después de un IM.

Este artículo está extraído de J. Clin. Medicina. 2021, 10, 2964. https://doi.org/10.3390/jcm10132964 https://www.mdpi.com/journal/jcm