Investigación en profundidad de los efectos de la insuficiencia de FAM20A en las células de pulpa dental decidua: Comportamientos alterados, diferenciación osteogénica y expresión de genes inflamatorios

Resumen Objetivo Las mutaciones de pérdida de función en FAM20A resultan en amelogenesis imperfecta IG (AI1G) o síndrome esmalte-renal, caracterizado por esmalte hipoplásico, calcificación ectópica e hiperplasia gingival, con algunos casos reportando infección dental espontánea. A pesar de los informes previos sobre la consecuencia de la reducción de FAM20A en fibroblastos gingivales y análisis del transcriptoma de tejidos de pulpa de AI1G, que sugieren su implicación en la mineralización y la infección, su papel en las células de pulpa dental decidua (DDP) no ha sido informado. El objetivo de este estudio fue evaluar las propiedades de las DDP obtenidas de un paciente con AI1G, proporcionando información adicional sobre los efectos de FAM20A en la mineralización de DDP. Metodología Se obtuvieron DDP de un paciente FAM20A ‐AI1G (células mutantes) y de tres individuos sanos. Se examinaron los comportamientos celulares utilizando citometría de flujo, MTT, adhesion y expansión, formación de colonias y ensayos de curación de heridas. Se aplicó inducción osteogénica a las DDP, seguida de tinción con alizarina roja S para evaluar su diferenciación osteogénica. Se analizó la expresión de genes relacionados con FAM20A, genes osteogénicos y genes inflamatorios utilizando PCR en tiempo real, Western blot y/o inmunolocalización. Además, se realizó un análisis STRING para predecir posibles redes de interacción proteína-proteína. Resultados Las células mutantes mostraron una reducción significativa en los niveles de ARNm y proteínas de FAM20A, así como en proliferación, migración, adhesión y formación de colonias. Sin embargo, se mantuvo la localización subcelular normal de FAM20A. Adicionalmente, se downreguló la expresión de genes osteogénicos/odontogénicos, como OSX, OPN, RUNX2, BSP y DSPP, junto con la upregulación de ALP. El análisis STRING sugirió una posible correlación entre FAM20A y estos genes osteogénicos. Después de la inducción osteogénica, las células mutantes demostraron una reducción en la deposición mineral y una expresión desregulada de genes osteogénicos. Notablemente, FAM20A, FAM20C, RUNX2, OPN y OSX se upregularon significativamente en las células mutantes, mientras que ALP y OCN se downregularon. Además, las células mutantes exhibieron un aumento significativo en la expresión de genes inflamatorios, es decir, IL‐1β y TGF‐β1, mientras que la expresión de IL‐6 y NFκB1 se redujo significativamente. Conclusión La reducción de FAM20A en DDP mutantes se asocia con diversas deficiencias celulares, incluyendo proliferación, adhesión, expansión y migración retrasadas, así como respuestas osteogénicas e inflamatorias alteradas. Estos hallazgos proporcionan nuevas perspectivas sobre la biología de FAM20A en células de pulpa dental y arrojan luz sobre los mecanismos moleculares subyacentes a la patología de AI1G.