Science and Technology Production
Thesis
Authorship
LUCIANA SOLEDAD SALAVERRY
Date
19/07/2022
Summary
Information provided by the agent in
SIGEVA
El uso de extractos vegetales con fines medicinales ha acompañado a la humanidad desde sus orígenes. No obstante, pocas de estas especies han sido estudiadas científicamente. Smilax campestris Griseb. (Smilacaceae) es una planta originaria de Sudamérica, y en Argentina es la especie más abundante del género Smilax, contando con una amplia distribución en la región norte y este de nuestro país. Sus raíces y rizomas han sido em...
El uso de extractos vegetales con fines medicinales ha acompañado a la humanidad desde sus orígenes. No obstante, pocas de estas especies han sido estudiadas científicamente. Smilax campestris Griseb. (Smilacaceae) es una planta originaria de Sudamérica, y en Argentina es la especie más abundante del género Smilax, contando con una amplia distribución en la región norte y este de nuestro país. Sus raíces y rizomas han sido empleados por diferentes pueblos americanos, por sus propiedades antiinflamatorias y antioxidantes, en el tratamiento de enfermedades inflamatorias de la piel, reumatismo, artritis y cefaleas. Si bien sus usos en la medicina popular han sido ampliamente descriptos, hasta el momento no hay estudios científicos enfocados en dilucidar cuáles son los mecanismos moleculares y celulares implicados en sus efectos beneficiosos. Por lo tanto, en este trabajo de Tesis nos propusimos evaluar el efecto inmunomodulador de un extracto acuoso de rizomas de la planta medicinal autóctona Smilax campestris (SME) en macrófagos y queratinocitos expuestos a estímulos inflamatorios clásicos y estériles.Por primera vez, se caracterizó el perfil fitoquímico de SME, habiendo identificado flavonoides glicosilados, que podrían ser responsables de los efectos beneficiosos descriptos para esta especie medicinal. Asimismo, se demostró que SME ejerce efectos inmunomoduladores en modelos celulares de inflamación clásica y daño.En macrófagos THP-1 activados en presencia del estímulo inflamatorio clásico LPS, demostramos que SME es capaz de inhibir la secreción de citoquinas proinflamatorias (TNF-α, IL-1β e IL-6) y quemoquinas (CXCL8 y CCL2), la actividad de enzimas metaloproteinasas (proMMP-9) y la producción de especies reactivas del oxígeno (anión superóxido), además de regular negativamente la vía del factor de transcripción NF-κB; sin ejercer efectos citotóxicos. Nuestros resultados demuestran que SME tiene acción antiinflamatoria y antioxidante in vitro en macrófagos humanos activados en un contexto inflamatorio clásico.Asimismo, por primera vez, demostramos en un modelo de neuroinflamación que SME ejerce efectos antiinflamatorios in vitro en células de la microglía de cultivo primario (macrófagos residentes del cerebro) activadas en presencia de LPS. Estos efectos radican en la inhibición de la expresión de citoquinas proinflamatorias (IL-1β e IL-6), quemoquinas (CCL2) y metaloproteasas (MMP-3), sin detectarse efectos negativos sobre la viabilidad celular.A continuación, exploramos los efectos inmunomoduladores de SME en dos modelos de queratinocitos humanos expuestos a daño.Considerando que entre los usos tradicionales de Smilax campestris se encuentra el tratamiento de enfermedades inflamatorias de la piel y, que distintas patologías inflamatorias pueden alterar la cicatrización, nos propusimos evaluar el efecto de SME en contextos de injuria. Demostramos que SME retrasa el cierre de la herida en un modelo in vitro de queratinocitos humanos sometidos a daño mecánico, tanto en condiciones basales, como en presencia del estímulo inflamatorio TNF-α. Este efecto podría vincularse con su capacidad de modular distintos mediadores inflamatorios, como citoquinas (IL-6), quemoquinas (CXCL8) y enzimas metaloproteasas (proMMP-9, proMMP-2 y MMP-2), implicados en el proceso de cicatrización.Por último, en el presente trabajo de Tesis investigamos el potencial efecto beneficioso de SME en queratinocitos sometidos a daño mitocondrial inducido por el tóxico ambiental trióxido de arsénico (ATO).Para ello, estudiamos el efecto de SME en queratinocitos HaCaT sobre la producción de IL-1β y parámetros vinculados con la funcionalidad mitocondrial. Demostramos que SME inhibe la secreción de la citoquina proinflamatoria IL-1β, a la vez que mejora la calidad de la red mitocondrial, medida como un incremento en el potencial de membrana mitocondrial global, y disminuye la masa mitocondrial total en queratinocitos HaCaT; evidencias que serían compatibles con la inducción de mitofagia. Consistentemente, demostramos que SME induce mitofagia, evidenciada como un aumento en la proporción de mitocondrias redondas (asociadas al inicio de la mitofagia), en la colocalización entre mitocondrias-lisosomas (vinculada con etapas finales de la degradación de las mitocondrias) y en el patrón de expresión punteado de la proteína autofágica p62. Finalmente, se confirmó este efecto inductor empleando el plásmido COX-8 MitoTandem, que permite evaluar en forma directa el flujo mitofágico. Proponemos que la capacidad de SME de activar el flujo mitofágico podría tener potenciales consecuencias antiinflamatorias y explicaría, al menos en parte, sus efectos beneficiosos a nivel cutáneo.Interesantemente, SME también ejerció efectos moduladores en queratinocitos HaCaT sometidos a daño inducido por arsénico. Demostramos que SME disminuye los niveles de IL-1β, a la vez que reduce la masa mitocondrial total y aumenta el potencial de membrana mitocondrial global y el grado de colocalización entre mitocondrias y lisosomas, revirtiendo parcialmente los efectos dañinos del ATO. Nuestros resultados nos permiten inferir, por primera vez en células del tejido cutáneo, que un extracto rico en flavonoides (como SME) puede contrarrestar el daño inducido por arsénico, a través de la restitución del flujo mitofágico; habiendo demostrado un mecanismo modulador innovador de la especie nativa Smilax campestris a nivel mitocondrial.En conclusión, demostramos que SME ejerce efectos inmunomoduladores en macrófagos y queratinocitos expuestos a estímulos inflamatorios clásicos y estériles. Los resultados obtenidos en el marco de la presente Tesis aportan sustento científico al uso de productos vegetales con fines medicinales, lo cual es especialmente relevante en patologías inflamatorias crónicas, donde el uso prolongado de drogas sintéticas se asocia con numerosos efectos adversos. En este contexto, esta Tesis ha sido pionera en el estudio de algunos de los mecanismos moleculares y celulares implicados en los efectos beneficiosos de la especie nativa Smilax campestris, y de su capacidad para regular la funcionalidad de células implicadas en las respuestas inflamatorias.
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Key Words
Planta medicinal autóctonaDañoInflamación