Evaluación de la expresión genética de factores angiogénicos de cultivo celular de Pterigión, posterior a la aplicación de Doxiciclina y Propranolol

Abstract

Resumen: El pterigión es una enfermedad ocular común que se caracteriza por un crecimiento anormal de las células limbares, lo que hace que la visión sea borrosa. Aunque la extirpación quirúrgica del pterigión se utiliza como tratamiento, su alta recurrencia es un desafío para la práctica clínica. En el presente estudio, evaluamos los efectos de la doxiciclina y el propranolol sobre la viabilidad celular y la expresión de factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF), factor de crecimiento básico para fibroblastos (bFGF) y metaloproteinasas de matriz extracelular 2 (MMP-2) en un cultivo in vitro de células de pterigión humano. Se recolectaron muestras de pterigión de siete pacientes mexicanos para establecer cultivos celulares primarios. El cultivo celular se incubó con doxiciclina (1, 4, 10, 20, 40 μg/ml) o propranolol (1, 5, 10, 25, 50, 100 μM). La viabilidad celular se evaluó mediante ensayos de Bromuro de 3-(4,5- dimetiltiazol-2-ilo)-2,5-difeniltetrazol (MTT). La expresión de genes relacionados con la proliferación se midió mediante qRT-PCR y la actividad catalítica de MMP-2 se analizó mediante zimografía. La doxiciclina y el propranolol mostraron una potente actividad citotóxica en células de pterigión humano cultivadas con una IC50 = 9,76 ± 2,29 μg/ml para la doxiciclina y una IC50 = 11,46 ± 3,21 μM para el propranolol. Este efecto citotóxico fue dependiente de la dosis. Además, la expresión de ARNm de VEGF y MMP-2 disminuyó significativamente con 10 μg/ml de doxiciclina o 10 μM de propranolol. La zimografía mostró una disminución en la actividad de MMP-2 después de 24 h de incubación con los sobrenadantes de pterigión. Nuestros hallazgos demostraron que la doxiciclina y el propranolol disminuyen la viabilidad celular en las células de pterigión humano al inhibir la expresión génica de VEGF y MMP-2, lo que sugiere una posible aplicación terapéutica para tratar el pterigión.

Abstract: Pterygium is a usual eye sickness characterized by abnormal growth of limbal cells, causing vision to misshape. Although surgical removal of the pterygium is used as a treatment, its high recurrence is challenging for clinical practice. In the present study, we evaluated the effects of doxycycline and propranolol on cellular viability and VEGF, bFGF, and MMP-2 expression in an in vitro culture of human pterygium cells. Pterygium samples from seven Mexican patients were collected to establish primary cell cultures. The cell culture was incubated with doxycycline (1, 4, 10, 20, 40 μg/ml) or propranolol (1, 5, 10, 25, 50, 100 μM/ml). Cell viability was evaluated by MTT assays. The expression of proliferation-related genes was measured by qRT-PCR, and the catalytic activity of MMP-2 was analyzed by zymography. Doxycycline and propranolol showed potent cytotoxic activity in cultured human pterygium cells with an IC50 = 9.76 ± 2.29 μg/ml for doxycycline and IC50 = 11.46 ± 3.21 μM for propranolol. This cytotoxic effect was dose-dependent manner. Furthermore, the VEGF and MMP-2 mRNA expression was decreased significantly by doxycycline 10 μg/ml or propranolol 10 μM. Zymography showed a decrease in MMP-2 activity after 24 h incubation with pterygium supernatants. Our findings demonstrated that doxycycline and propranolol decrease the cellular viability in human pterygium cells by inhibiting VEGF and MMP-2 expression, which suggests a potential therapeutic application for treating pterygium.