El ácido retinoico y la proteína morfogenética de hueso 2 inducen conjuntamente la osteogénesis en dos clonas de preadipocitos 3T3

Abstract

"Mesenchymal stem cells can differentiate into adipocytes, osteocytes, chondrocytes or myocytes, although it is unknown whether cells that have initiated the differentiation into one of these lineages can be transdifferentiated into another. To determine the osteogenic potential of 3T3-F442A and 3T3-F442A/C4 preadipocytes, we analyzed their response to compounds that inhibit adipogenesis and stimulate osteogenesis. In adipogenic medium supplemented with bone morphogenetic protein 2 (BMP-2), both cell lines showed a high degree of adipose conversion as assessed by lipid accumulation or glycerophosphate dehydrogenase activity, even in the presence of retinoic acid (RA), a proven antiadipogenic agent. Under these conditions, the histone deacetylase inhibitors (iHDACs) apicidin and valproic acid inhibited both adipogenic traits by 63% and 30%, respectively. Trichostatin A, another iHDAC, did not affect the expression of these characters in any of the two cell lines. In osteoinductive conditions, RA and BMP-2 cooperatively induced an eight-fold increase in alkaline phosphatase activity, an intermediate osteogenic marker, in both preadipocyte lines. This effect was not observed with any of the iHDACs assayed. RA and BMP -2 also induced the transcription of osteogenic markers Runx2 (13-fold), alkaline phosphatase (10-fold) and osteocalcin (17-fold), as well as the mineralization of extracellular matrix, a mature osteocytes phenotype. In summary, our results show that RA and BMP-2 cooperatively induce osteogenesis of 3T3-F442A and 3T3-F442A/C4 preadipocytes, that this effect is not exerted in these cells by iHDACs to which such capacity was previously attributed and that both preadipocyte lines possess a similar osteogenic potential."

"Las células troncales mesenquimales pueden diferenciarse en adipocitos, osteocitos, condrocitos o miocitos, aunque desconocemos como es que células que han iniciado la diferenciación en uno de estos linajes pueden transdiferenciarse en otro. Para determinar el potencial osteogénico de los preadipocitos 3T3-F442A y 3T3-F442A/C4, analizamos su respuesta a compuestos que inhiben la adipogénesis y estimulan la osteogénesis. En medio adipogénico adicionado con proteína morfogenética de hueso 2 (BMP-2), ambas líneas celulares mostraron un alto grado de diferenciación adiposa, evaluado por su acumulación lipídica o su actividad de glicerol-3-fosfato deshidrogenasa, aun en presencia de ácido retinoico (AR), un probado agente anti-adipogénico. En estas condiciones, los inhibidores de desacetilasas de histonas (iHDACs) apicidina y ácido valproico inhibieron ambos rasgos adipogénicos en 63% y 30%, respectivamente. La tricostatina A, otro iHDAC, no afectó la expresión de estos caracteres en ninguna de las dos líneas. En condiciones osteo-inductoras, el AR y la BMP-2 indujeron conjuntamente un incremento de ocho veces en la actividad de fosfatasa alcalina, un marcador intermedio de osteogénesis, en ambas clonas de preadipocitos. Este efecto no se observó con ninguno de los iHDACs ensayados. Asimismo, el AR y la BMP-2 indujeron la transcripción de los marcadores osteogénicos Runx2 (13 veces), fosfatasa alcalina (10 veces) y osteocalcina (17 veces), así como la mineralización de la matriz extracelular, un fenotipo de osteocitos maduros. En conclusión, nuestros resultados muestran que el AR y la BMP-2 inducen conjuntamente la osteogénesis en los preadipocitos 3T3-F442A y 3T3-F442A/C4, que este efecto no es ejercido en estas células por iHDACs a los que previamente se atribuyó tal capacidad y que ambas clonas de preadipocitos poseen similar potencial osteogénico."