Senescencia de los linfocitos T CD4+ y su potencial osteoclastogénico en el contexto de la periodontitis

Abstract

Introducción: La senescencia celular es una respuesta biológica al estrés durante la cual las células cambian sus características fisiológicas, adquieren nuevas propiedades y producen un fenotipo secretor asociado a senescencia (SASP). En distintos tipos celulares, la senescencia induce la activación de p38 MAPK, así como la disfunción en los compartimientos lisosomal y mitocondrial, lo cual no ha sido evaluado en profundidad en la senescencia de los linfocitos T CD4+ . Por otro lado, diversas enfermedades osteolíticas se caracterizan por presentar un incremento en el número de linfocitos T CD4+ senescentes productores de un SASP potencialmente pro-inflamatorio y osteoclastogénico en los tejidos afectados. Sin embargo, en estas células no se ha detallado el SASP, ni tampoco se ha descrito su presencia en la periodontitis. El objetivo de este estudio fue analizar el fenotipo de los linfocitos T CD4+ senescentes, incluido el SASP, su capacidad osteoclastogénica y su presencia en los tejidos periodontales de animales con periodontitis experimental. Métodos: La inducción de senescencia celular en linfocitos T CD4+ se realizó mediante estrés oxidativo, usando H2O2. Los parámetros evaluados durante la inducción de senescencia incluyeron viabilidad, activación, proliferación, inhibición del ciclo celular, perfil secretor, tamaño celular y activación de p38 MAPK. La función lisosomal se analizó mediante la masa lisosomal, la actividad de SA-β-Gal y la actividad de catepsina B, en cuanto que la función mitocondrial se evaluó mediante la masa mitocondrial, el potencial de membrana mitocondrial, y la producción de ROS mitocondriales y citoplasmáticas. El efecto de la activación de p38 MAPK en los linfocitos T CD4+ senescentes sobre el compartimiento mitocondrial y la producción del SASP se evaluó usando el inhibidor especifico de p38 MAPK BIRB-796. Por otro lado, el efecto de los linfocitos T CD4+ senescentes sobre la osteoclastogénesis se evaluó en monocitosmacrófagos derivados de la medula ósea mediante análisis de la actividad de la fosfatasa ácida resistente a tartarato (TRAP). Finalmente, la identificación y cuantificación de linfocitos T CD4+ con marcadores de senescencia se evaluó en animales con periodontitis experimental inducida por ligadura. Resultados: Los linfocitos T CD4+ expuestos a H2O2 evidenciaron características de senescencia celular tales como inhibición de la proliferación celular, aumento del tamaño celular, activación de p38 MAPK y alteración en la función lisosomal y mitocondrial. Además, los linfocitos T CD4+ senescentes produjeron un SASP enriquecido con mediadores del perfil Th17. En estas células, la inhibición de p38 MAPK atenúo la alteración mitocondrial y provocó una disminución moderada de algunos mediadores moleculares del SASP. Por otro lado, el sobrenadante de los linfocitos T CD4+ senescentes favoreció la diferenciación de osteoclastos TRAP+ . Finalmente, se observó un aumento de linfocitos T CD4+ con marcadores de senescencia celular en los tejidos periodontales de los animales con periodontitis experimental inducida por ligadura. Conclusión: Estos hallazgos proporcionan información preliminar sobre los mecanismos subyacentes a la senescencia los linfocitos T CD4+ que incluyen activación de p38 MAPK, disfunción lisosomal, alteración mitocondrial y la producción de un SASP pro-inflamatorio con capacidad osteoclastogénica in vitro. La presencia de linfocitos T CD4+ con marcadores de senescencia en el contexto de la periodontitis sugieren su participación potencial en la patogenia de la enfermedad.