Efectos de la astaxantina en el fotoenvejecimiento cutáneo inducido en ratones SKH1/CRL por radiación UV

Abstract

El fotoenvejecimiento es un tema de enorme interés socio-sanitario (Kawada, 2011) al ser un proceso patológico común Su manejo clínico y terapéutico implica un alto presupuesto sanitario (Yaar, 2007; Jemal, 2011; Siegel, 2012). Los países desarrollados invierten sumas millonarias en la investigación de sustancias que eviten o retrasen sus efectos (Gil Ortega,2014). De ahí el interés del desarrollo de modelos experimentales para su estudio, así como el de nuevas medidas de fotoprotección. El primer objetivo de nuestro trabajo correspondió al establecimiento de un modelo de fotoenvejecimiento cutáneo en ratones SKH-1 mediante exposición crónica a RUV; el segundo fue evaluar los posibles efectos protectores de la Astaxantina. Utilizamos 60 ratones SKH1/CRL, expuestos a RUV (98,6% UVA y 1,4% UVB) / 60 minutos / sesión / 3 veces a la semana / 80 sesiones, con un total de 1.688 J/cm2 por animal. Los ratones se dividieron en dos grupos (N= 30): El Control sólo recibió RUV y el segundo, RUV más Astaxantina / oral / 0,05 mg / animal / dia. Dado que en la mayoría de los animales de este grupo no se originaron lesiones neoplásicas al final del experimento (80 sesiones), seguimos aplicando hasta un total de 113 sesiones (2.384,3 J/cm2) a 10 ratones,. Los animales expuestos exclusivamente a RUV Grupo Control presentaron las alteraciones características descritas en el fotoenvejecimiento (100% de carcinomas escamosos), por lo que lo consideramos un modelo experimental idóneo para el estudio de estas patologías. No obstante, encontramos diferencias entre las lesiones de los animales tratados con Astaxantina, respecto a las del Control: el eritema se hacía fijo con aspecto reticulado, 15-16 sesiones mas tarde que en el Control; la presentación del marcado patrón geométrico de la piel (8-10 sesiones); arrugas (15-16 sesiones); engrosamiento cutáneo-lesiones queratósicas (10-12 sesiones) y de las lesiones eritemato-erosivas (5-6 sesiones). Las diferencias más destacables fueron en las lesiones tumorales, ya que solo las presentaron 10 animales del grupo tratado. De los 20 que recibieron 80 sesiones, solo 2 presentaron tumores; y de los 10 que recibieron 113 sesiones, se presentaron solo en 6 a partir de la sesión 100 y en 2 tras la 113. Todas las neoplasias correspondían a carcinomas de células escamosas. Microscópicamente, también encontramos diferencias en las lesiones precancerosas: la displasia en: el 60% de los animales tras la sesión 80 y en el 80% tras la 113; el carcinoma “in situ” en el 25% y el 75% respectivamente, mientras que en los animales del grupo Control se observaban ambos en el 100% de los animales. En el estudio inmunohistoquímico, constatamos un incremento significativo de la tasa de proliferación celular en los tumores del grupo control respecto a los tratados. La expresión de MMP-9 resultó más alta en los tumores de los animales tratados que en los del control. Sin embargo, el inhibidor de metaloproteinasas TIMP-1, se expresó de forma más intensa en el estroma de los tumores de los animales tratados que en los controles, sugiriendo que el tratamiento con astaxantina podría inhibir la progresión tumoral, mediante la inducción de la síntesis de inhibidores de metaloproteinasas en el estroma tumoral.

Photoaging, a common pathological process, is of enormous socio-sanitary interest (Kawada, 2011) and its clinical and therapeutic treatment is expensive (Yaar, 2007; Jemal, 2011; Siegel, 2012). Developed countries invest enormous sums of money in research into substances to prevent or delay the effects of the process (Gil Ortega, 2014) – hence the interest in developing experimental models for its study and new protection methods. The first objective of our study was to establish a model of cutaneous photoaging in SKH-1 mice chronically exposed to UVR, and the second to evaluate the possible protective effects of Astaxanthin. Sixty SKH1/CRL mice were exposed to 80 sessions of UVR (98.6% UVA and 1.4% UVB) for 60 minutos/session, 3 times per week (total of 1,688 J/cm2 per animal). The mice were divided into two groups (N= 30): the control group, which only received UVR, and a second group, which received UVR and Astaxanthin adminsitered orally at 0.05 mg / animal / day. Since most of the animals of the second group showed no neoplastic lesions at the end of the 80 sessions, the treatment was continued in 10 mice to reach 113 sessions (2,384,3 J/cm2). The control group animals showed the alterations characteristic of photoaging (100% squamous carcinomas), so that the experimental model can be considered ideal for studying such pathologies. However, there were differences in the lesions treated with Astaxanthin compared with the control group: erythema became permanent and showed a reticulated pattern 15-16 sessions later than in the control group; a marked geometric pattern of the skin (8-10 sessions later); swelling and/of queratósicas cutáneo-lesiones (10-12 sessions later); wrinkling (15-16 sessions) and eritemato-erosivas lesions (5-6 sessions later). The most pronounced differences concerned the tumoral lesions, which only appeared in 10 animals of the treated group. Of the 20 animals that received 80 sessions, only 2 showed tumours, while, of the 10 animals that received 113 sessions, tumour growth was evident in 6 after 100 sessions and another 2 after 113 sessions. All the neoplasias corresponded to squamous cell carcinomas. Microscopically, there were also differences in the precancerous lesions observed: dysplasia in 60% of animals after 80 sessions and in 80% after 113 sessions. “In situ” carcinomas were observed in 25 and 75%, respectively of the treated animals. In the control group, on the other hand, both were observed in 100% of the animals. An immunohistochemical study pointed to a significantly higher cell proliferation rate in the tumours of the control group, while MMP-9 expression was higher in the tumours of the treated group. Metaloproteinase TIMP-1 inhibitor expression was greater in the stroma of the tumours of the treated animals, suggesting that treatment with astaxanthin may inhibit tumour progression by inducing the synthesis of inhibitors of metaloproteinases in the tumoral stroma.