Un estudio del Instituto de Investigación Sanitaria INCLIVA, del Hospital Clínico Universitario de València, ha analizado el impacto de la arginina en la prevención y tratamiento de la osteoporosis.
La arginina es un aminoácido que el organismo puede sintetizar, por lo que se considera ‘no esencial’. Aun así, en determinadas circunstancias puede resultar útil su administración como fármaco o suplemento alimentario. Participa en la producción de óxido nítrico, implicado en la comunicación celular del hueso, y en la síntesis de poliaminas, necesarias para la formación y renovación del tejido óseo.
Los resultados del estudio, desarrollado por el Grupo de Investigación en Genética de la Osteoporosis de INCLIVA, coordinado por el doctor Miguel Ángel García Pérez, catedrático del Departamento de Genética de la Universitat de València, se han publicado recientemente en International Journal of Molecular Sciences.
“El objetivo de la investigación fue doble. Por un lado, evaluar la capacidad osteogénica, es decir, para inducir la síntesis de matriz ósea, de la arginina en una línea celular de osteoblastos (las células encargadas de formar hueso) en un estudio in vitro. Y, por otro lado, comprobar si la administración de arginina podía prevenir la pérdida ósea en un modelo murino de pérdida de masa ósea acelerada, como es la ratona ovariectomizada, un modelo experimental animal que imita la osteoporosis posmenopáusica en la mujer, en un estudio in vivo.”, explica el doctor Miguel Ángel García Pérez.
La osteoporosis es una enfermedad influenciada tanto por factores genéticos como por el ambiente y el estilo de vida. Es una patología silenciosa que no suele causar síntomas pero que aumenta el riesgo de sufrir una fractura ósea por fragilidad, hecho relativamente frecuente en mujeres (alrededor de 3-4 veces más que en los hombres) tras la menopausia. Por tanto, comprender los mecanismos que la provocan es clave para mejorar su prevención y tratamiento.
“El objetivo de nuestro grupo de investigación es identificar genes y variantes genéticas asociadas a un mayor riesgo de osteoporosis. En un trabajo previo, observamos que algunos genes relacionados con el metabolismo de la arginina mostraban una expresión más reducida en ratonas ovariectomizadas que en las ratonas control. Diversos estudios han propuesto que la arginina puede favorecer la formación de hueso o proteger frente a su pérdida, aunque los resultados han sido contradictorios. Por ello, decidimos estudiar su papel en un modelo celular de formación ósea y en uno animal de osteoporosis”, añade el doctor García Pérez.
Los resultados del estudio han mostrado que la administración de arginina no mejoró el estado óseo en el modelo animal y, de hecho, a dosis elevadas (superiores a las utilizadas en humanos) se observaron efectos negativos sobre el hueso, especialmente el hueso esponjoso.
“Es importante destacar que estas dosis no son comparables a las empleadas en suplementos nutricionales, por lo que los resultados no se deben extrapolar directamente al humano. En conjunto, nuestros datos no confirman un efecto beneficioso claro de la arginina sobre el hueso a la dosis empleada, pero sí señalan la necesidad de seguir investigando su papel en diferentes condiciones experimentales. Este estudio aporta un punto de atención importante y subraya que se requieren más investigaciones para entender con precisión cómo influye la arginina en el metabolismo óseo” concluye el doctor García Pérez.
Experimento in vitro e in vivo
El experimento in vitro consistió en cultivar células osteoblásticas Saos-2 durante 21 días en presencia o no de distintos metabolitos relacionados con la arginina. Tras ese tiempo se analizó la expresión de determinados genes (marcadores de diferenciación osteoblástica) y la deposición de calcio como marcador de mineralización de matriz extracelular (diferenciación osteogénica).
El experimento in vivo consistió en realizar la ovariectomía a ratonas u operarlas falsamente (controles). La arginina se administró (o no) en el agua de bebida a una concentración del 1%. Tras 6 semanas se determinó la microestructura ósea (trabecular y cortical) mediante micro-TAC y se ensayaron: varios marcadores de metabolismo óseo en suero; distintos parámetros bioquímicos y hematológicos indicativos de la salud de los animales; y la expresión de algunos genes en RNA obtenido de médula ósea.
Se trabajó con la Unidad de Estabulación Animal y Quirófanos Experimentales para la experimentación animal y también con sus equipos de hemograma y bioquímica.
La investigación ha obtenido fondos del Instituto de Salud Carlos III (Proyecto PI17/01875) y del Ministerio de Ciencia e Innovación/Agencia Estatal de Investigación, 10.13039/501100011033, (Proyecto PID2022-137515OB-I00), así como fondos del Programa FEDER de la UE.
