Le infiltrazioni intrarticolari di acido ialuronico riducono in modo significativo i livelli di perossido di idrogeno (H2O2) e di superossido (O2-) nel liquido sinoviale dei pazienti affetti da osteoartrosi del ginocchio. A dimostrarlo, per la prima volta, è uno studio sperimentale in cui si è usato un approccio di proteomica, pubblicato di recente sulla rivista Journal of Proteomics. Il lavoro, opera di un gruppo di ricercatori di due Università di Taiwan, dimostra, inoltre, che l’acido ialuronico sopprime la morte cellulare indotta dall’H2O2 nei condrociti umani di pazienti con gonartrosi.
È noto da tempo che lo stress ossidativo svolge un ruolo importante nella degradazione della cartilagine e nella patogenesi dell’osteoartrosi. Le iniezioni intrarticolari di acido ialuronico sono considerate un trattamento clinico efficace per questa malattia degenerativa delle articolazioni, ma non si conoscono ancora bene i meccanismi alla base degli effetti dell’acido ialuronico sui condrociti delle articolazioni artrosiche in condizioni di stress ossidativo.
Per saperne di più, gli autori taiwanesi (guidati da Chia-Jung Yu, della Chang Gung University di Tao-Yuan) hanno prelevato campioni di cartilagine da 14 pazienti affetti da osteroartorosi (13 donne e un uomo, con un’età media di 68 anni), sottoposti a un’artroplastica totale del ginocchio, e immediatamente dopo l’intervento hanno isolato i condrociti, che sono poi stati messi in coltura.
Inoltre, hanno effettuato dei prelievi di liquido sinoviale da 19 pazienti sottoposti a infiltrazioni di acido ialuronico, prima e dopo l’iniezione.
Hanno visto così che i livelli di H2O2 e di O2- nel liquido sinoviale di questi soggetti si sono abbassati in modo significativo, rispettivamente di 3,8 volte (P = 0,0167) e di 4,6 volte (P = 0,0338), rispetto ai valori pre-trattamento.
Utilizzando approcci di proteomica (2-DE combinata con la spettrometria di massa), i ricercatori sono poi riusciti a identificare 13 spot proteici corrispondenti a 12 proteine non ridondanti come proteine regolate dall’acido ialuronico nei condrociti dei pazienti artrosici in condizioni di stress ossidativo.
Yu e i colleghi hanno quindi analizzato mediante Western blotting il grado di espressione di tre proteine ritenute regolate dall’acido ialuronico – la transaldolasi (TALDO), l’annessina 1 (ANXA1) e il fattore di allungamento 2 (EF2) – nei condrociti in coltura trattati con H2O2 (per imitare in parte le condizioni fisiologiche di stress ossidativo), trattati con acido ialuronico, trattati con H2O2 più acido ialuronico (per valutare l’effetto protettivo di quest’ultimo e non trattati (di controllo).
Queste tre proteine sono coinvolte a vario titolo nella risposta allo stress ossidativo, nella regolazione della apoptosi e anti-apoptosi, e nella sintesi proteica.
Il Western blotting ha dimostrato che la TALDO era sovraespressa nei condrociti trattati con H2O2, con livelli aumentati mediamente di 1,72 volte rispetto alle cellule di controllo, ma quest’effetto è stato soppresso in modo significativo nelle cellule trattate anche con l’acido ialuronico.
Risultato analogo si è ottenuto per l’ANXA1, una proteina della famiglia delle annessine, che, in caso di sovraespressione sopprime la proliferazione cellulare mentre riduce l’apoptosi in caso di knockdown. Nei condrociti esposti all’H2O2, l’espressione dell’ANXA1 è risultata aumentata di 1,52 volte rispetto ai controlli, ma le cellule trattate sia con sia con acido ialuronico hanno mostrato un grado di espressione della proteina simile a quello delle cellule di controllo.
Perciò, scrive il gruppo di Taiwan, “l’acido ialuronico ha abolito la sovraregolazione dell’ANXA1, spiegando potenzialmente gli effetti positivi dell’acido sulla sopravivenza cellulare in condizioni di stress ossidativo”.
Anche se i risultati relativi all’E2 sono meno chiari, nel complesso, concludono Yu e i colleghi, i dati rafforzano l’idea che l’acido ialuronico abbia un effetto anti-ossidativo, anti-apoptotico e di promozione della sopravvivenza cellulare.
Inoltre, “questi nuovi risultati contribuiscono alla comprensione dei meccanismi molecolari alla base della condroprotezione mediata dall’acido ialuronico” scrivono gli autori nelle conclusioni, sottolineando anche come il loro lavoro abbia dimostrato per la prima volta l’utilità degli approcci basati sulla proteomica per avere nuovi dati sull’effetto protettivo dell’acido ialuronico nell’osteortrosi.