Efecto de la periostina en la expresión génica y el comportamiento de las células del metabolismo óseo: sus implicaciones en el tratamiento de ortodoncia

Abstract

La periostina (factor específico de los osteoblastos 2), es una proteína matricellular de la matriz extracelular (MEC) perteneciente a la familia de las fascilinas. En tejidos adultos se detecta en periostio, ligamento periodontal y células osteoblásticas de la superficie ósea alveolar y su expresión es regulada por el factor de crecimiento transformante ß y factores mecánicos. Con carácter general, las principales funciones de la periostina se producen durante el desarrollo y la reparación tisular. El trabajo fue diseñado para: a) estudiar los efectos de la sobreexpresión de periostina en la adhesión a diferentes componentes de la MEC; b) realizar una evaluación funcional de la sobreexpresión de periostina en la migración de células precursoras de hueso; c) analizar la influencia de periostina en la expresión de genes relacionados con la adhesión celular y metabolismo óseo; d) describir la localización de la periostina en la encía, ligamento periodontal y pulpa dentaria en tejidos adultos. Se han utilizado las líneas celulares MC3T3-1 y RAW 264.7 que sobreexpresan periostina y muestras de dientes, ligamento periodontal y encía humanos adultos. Las técnicas utilizadas en el estudio incluyen: Westernblot, ensayos de adhesión celular, ensayos de migración y proliferación celulares, análisis de RT-PCR, arrays de expresión de mRNA e inmunohistoquímica. Las dos líneas celulares transfectadas producen periostina exógena, pero por el nivel de expresión los experimentos se realizaron con células MC3T3-1 que sobreexpresan periostina. Estas células tienen aumentada la capacidad para unirse al colágeno I (6.38 veces), fibronectina (5.94 veces), laminina (8.62 veces), tenascina (9.87 veces) y vitronectina (4.46 veces). Además, las células MC3T3-E1 que sobreexpresan periostina tienen una menor capacidad para migrar (14.14 µm/h en placas con fibronectina; 18.45 µm/h en placas con colágeno I) que las células control en idénticas condiciones (21.52 µm/h y 34.62 µm/h, respectivamente). La tasa de proliferación de las células control y MC3T3-E1 que sobreexpresan periostina fue muy similar. Los mayores cambios a nivel de expresión génica producidos por sobreexpresión de periostina en células MC3T3-E1 afecta positivamente a Postn (5.43), Sparcl1 (3.22) y Gm7361 (3.11) y los mas reprimidos Rgs5 (-3.56) y Tigit (-2.87). Sobre la base del análisis genómico se examinó el efecto de estas diferencias a sobre proteínas de interés. Las células MC3T3-E1 que sobreexpresan periostina aumentaron IGFBP-5, p2rx7, una forma truncada de LIFR y DMP1. En cuanto a las vías de señalización la sobreexpresión de periostina no activa la via Akt mientras es capaz de reducir los niveles de fosforilación de Erk. En los tejidos humanos estudiados la periostina se localizó siempre a nivel extracelular en la unión epitelio-tejido conectivo de la encía, entre las células y fibras del ligamento periodontal y a nivel de la capa subodontoblástica de la pulpa dentaria. En conjunto, estos hallazgos abren la posibilidad de identificación de nuevas bases de patología dentaria, que pueden deberse a polimorfismos de la periostina y otros genes regulados por su expresión.