Investigadores de la Universidad Médica y Odontológica de Tokio (Japón) han identificado una pequeña molécula de ARN con potencial para ayudar a ralentizar el deterioro del cartílago en personas con artrosis.
La artrosis es una enfermedad articular debilitante que afecta a millones de personas en todo el mundo. La artrosis, común en la población adulta mayor, está asociada a la pérdida de cartílago con el paso del tiempo. Dado que la sustitución de la articulación y el tratamiento de los síntomas son las únicas opciones actuales, se ha intentado identificar los mecanismos que rigen la artrosis para encontrar nuevos métodos terapéuticos.
En esta nueva investigación, publicada en la revista 'Nature Communications', estos investigadores japoneses han identificado una pequeña molécula de ARN reguladora conocida como micrartrosisRN (miARN o miR) que participa en el equilibrio entre la producción y la degeneración del cartílago. Examinaron la molécula madre miR-455, que es una molécula inusual en el sentido de que crea dos hebras diferentes de miRNA funcional, 5p y 3p.
Los individuos con artrosis tenían cantidades significativamente menores de miRNA-455
Los miARN individuales se dirigen a un repertorio de genes que contienen su secuencia de unión específica en el mensaje del gen. Por ello, pueden regular numerosos genes simultáneamente. Al unirse a un mensaje génico, el miARN puede impedir que se convierta en proteína o hacer que el mensaje se degrade por completo. Un estudio anterior demostró que la supresión de la cadena miR-455-3p en ratones provoca la degeneración del cartílago de la rodilla de los ratones, pero los detalles, y el efecto de la cadena 5p, seguían sin estar claros.
"Está claro que miR-455 desempeña un papel importante en la regulación del cartílago, pero no entendemos del todo el mecanismo que lo controla. Nuestro interés en el tema se despertó por esta falta de información y se reforzó por la excepcionalidad de miR-455 al generar dos cadenas distintas de miRNA que tienen ambas efectos biológicos", afirma el autor principal del estudio, Yoshiaki Ito.
Los investigadores examinaron los niveles de miR-455 en muestras de cartílago humano y descubrieron que los individuos con artrosis tenían cantidades significativamente menores de este miRNA. A continuación, generaron ratones knockout de miR-455 y confirmaron una degeneración del cartílago similar a la de la artrosis en las articulaciones de la rodilla cuando los ratones tenían seis meses de edad.
"MiR-455 tiene el potencial de convertirse en un método terapéutico novedoso para tratar la artrosis", explica Ito
"Nos interesó saber qué genes específicos se sobreexpresaban en estos ratones debido a la ausencia de regulación mediada por miR-455. Realizamos un cribado genético detallado y descubrimos que el mensaje génico para una proteína llamada factor inducible por hipoxia-2a (HIF-2a) estaba entre las dianas de miR-455", añade otro de los autores, Hiroshi Asahara.
HIF-2a es una proteína que interviene en la degradación del cartílago. Por ello, el equipo inyectó versiones sintéticas de miR-455-3p y 5p en las articulaciones de las rodillas de ratones modelo de artrosis e identificó que se inhibía la degeneración del cartílago. La expresión de HIF-2a también disminuyó significativamente tras el tratamiento con miR-455.
"Nuestros hallazgos no solo nos ayudan a comprender mejor la biología de la regulación del cartílago y la patogénesis de la artrosis, sino que también muestran que miR-455 tiene el potencial de convertirse en un método terapéutico novedoso para tratar la artrosis", explica Ito.
Se están llevando a cabo numerosas investigaciones para utilizar miRNAs como terapias dirigidas a una amplia variedad de enfermedades. Este estudio proporciona un fuerte apoyo a la utilización de ambas cadenas de miR-455 de tal manera para la artrosis.