Coativador 1α do Receptor Ativado por Proliferador de Peroxissomo γ e FoxO3A Mediam a Chondroproteção pela Quinasas de Proteínas Ativadas por AMP

OBJETIVO: A quinase de proteínas ativada por AMP (AMPK) inibe as respostas procatalíticas de condrócitos à inflamação e lesões biomecânicas. Este estudo foi realizado para testar a hipótese de que o coativador 1α do receptor ativado por proliferador de peroxissomo γ (PGC-1α) e FoxO3A, 2 alvos principais a montante da AMPK, mediam o efeito de proteção do cartilagem da ativação da AMPK. MÉTODOS: Avaliamos a atividade da AMPKα (fosforilação da treonina 172) e a expressão de PGC-1α e FoxO3A em condrócitos humanos e em condrócitos de camundongos knockout de AMPKα1 ou AMPKα2 por Western blotting, e na cartilagem do joelho de camundongos por imuno-histoquímica. Também reduzimos ou superexpressamos PGC-1α e FoxO3A por meio de RNA de interferência pequeno ou transfeção de DNA plasmídico, respectivamente. Avaliamos a geração de superóxido mitocondrial usando MitoSOX Red. RESULTADOS: A expressão de PGC-1α e FoxO3A foi aumentada pelo ativador farmacológico da AMPK A-769662, mas prejudicada em condrócitos de camundongos AMPKα1(-/-) ou AMPKα2(-/-). A expressão reduzida de PGC-1α e FoxO3A foi observada na cartilagem de osteoartrite (OA) induzida por instabilidade no joelho de camundongos e na cartilagem do joelho de camundongos C57BL/6 idosos. A redução de PGC-1α e FoxO3A aumentou, mas limitou a capacidade de A-769662 de inibir, a fosforilação de p65 NF-κB (Ser(536)) e as respostas procatalíticas induzidas por citocinas inflamatórias. A expressão forçada de PGC-1α e FoxO3A induziu aumento da expressão da superóxido dismutase 2 (SOD2) e catalase, mas A-769662 não conseguiu aumentar a expressão de SOD2 e catalase em condrócitos reduzidos para PGC-1α ou FoxO3A. Por último, a geração de superóxido induzida por menadiona foi inibida por ativadores farmacológicos da AMPK e pela superexpressão de PGC-1α ou FoxO3A. CONCLUSÃO: PGC-1α e FoxO3A limitam o estresse oxidativo e pelo menos parcial e mediatamente a capacidade da atividade da AMPK de bloquear respostas procatalíticas em condrócitos, e portanto têm o potencial de inibir a progressão da lesão da cartilagem na OA.