Efectos de la vitamina C sobre la liberación de ROS inducida por polutantes ambientales en un modelo 3D de piel

Abstract

[ES] Factores ambientales, como la radiación solar, polución y el tabaco, pueden acelerar el daño en la piel a través de la generación de un proceso llamado estrés oxidativo. La liberación de moléculas llamadas especies reactivas de oxigeno (ROS) puede dar lugar al envejecimiento celular y al paso de células epiteliales a células mesenquimales (transición epitelio-mesenquimal), la cual está asociada a enfermedades como la fibrosis cutánea. La vitamina C es uno de los antioxidantes naturales más potentes en la piel y ha sido ampliamente utilizado con objetivos farmacéuticos y cosméticos. Esta sustancia es capaz de neutralizar el estrés oxidativo a través de un proceso de transferencia/donación de un electrón y sumarse junto a los mecanismos que disponen las células de reducir el estrés oxidativo. El trabajo tiene como objetivo desarrollar un modelo de piel 3D de fibrosis cutánea, mediante el polutante ambiental, 1648a. Se estudian los efectos del polutante sobre la liberación de ROS y la transformación epitelio-mesenquimal (EMT) y se utiliza el ácido ascórbico cómo fármaco para su validación. Para ello, una vez obtenido el cultivo in vitro de piel en 3D se determinan marcadores antioxidantes (tiorredoxina, catalasa, SOD), la citoquina inflamatoria (IL-8), proteínas fibróticas (α-sma, CTGF, fibronectina, e-cadherina) y expresión de marcadores del balance redox (NOX-4 y Nrf2) para ver si se estaba desencadenando un proceso fibrótico. En todos los casos se utiliza la vitamina C para determinar sus efectos farmacológicos sobre el proceso inducido por el polutante. Los resultados confirman que el 1648a genera un fuerte desbalance del equilibrio redox y la sobreexpresión de proteínas antioxidantes y fibróticas, viéndose atenuados los efectos tras el tratamiento con vitamina C, compuesto que se presenta como un fuerte antioxidante. Por lo tanto, este modelo celular se podría presentar como una buena opción para futuros estudios farmacológicos in vitro de fibrosis cutánea.

[EN] Ambiental factors, such as solar radiation, pollution and tobacco, can accelerate the damage on the skin through a process called oxidative stress. The release of molecules called reactive oxygen species (ROS) can result in the aging of the skin and in the conversion of epithelial cells to mesenchymal cells (epithelial-mesenchymal transition), which is linked with diseases like skin fibrosis. Vitamin C is a one of the most powerful natural antioxidants in the skin and it has been used with pharmacological and cosmetics goals. That substance is capable of neutralize oxidative stress through a process of electron transference/donation and work together with the mechanisms that cells have to reduce oxidative stress. This project has as objective the development of 3D skin model of skin fibrosis using an environmental pollutant, 1648a. It is studied the effects of this pollutant on the release of ROS and the epithelial-mesenchymal transition, and ascorbic acid will be used to validate it. To get it, once the 3D in vitro model was obtained it was determined if there was occurring a fibrotic process, measuring antioxidant markers (thioredoxin, catalase and SOD-1), inflammatory cytokines (IL-8), proteins associated to fibrotic process (α-sma, CTGF, fibronectin, e-cadherin) and the expression of markers of redox balance (NOX-4 and Nrf2). In all the experiments vitamin C was used to determine its pharmacological role against the process induced by the pollutant. Results obtained confirm that 1648a triggers an unbalance of the redox equilibrium and the overexpression of antioxidant and fibrotic proteins, effects that were attenuated after the treatment with vitamin C, presenting that compound like a good antioxidant. Therefore, the model developed is presented like a good option for future in vitro pharmacological studies of skin fibrosis.