Effects of antihypertensive drugs in the differentiation and activation of human bone cells

O osso é um tecido metabolicamente ativo e a sua remodelação é importante para regular e manter a massa óssea. Esse processo envolve a reabsorção do material ósseo por ação dos osteoclastos e a síntese de novo material ósseo mediado pelos osteoblastos. Vários estudos têm sugerido que a pressão arterial elevada está associada a alterações no metabolismo do cálcio, o que leva ao aumento da perda de cálcio e da remoção de cálcio do osso. Embora as alterações no metabolismo ósseo sejam um efeito adverso associado a alguns fármacos antihipertensores, o conhecimento em relação a este efeito terapêutico ligado com os bloqueadores de canais de cálcio é ainda muito escasso. Uma vez que os possíveis efeitos no osso podem ser atribuídos à ação antihipertensiva dessas moléculas, ou através de um efeito direto nas atividades metabólicas ósseas, torna-se necessário esclarecer este assunto. Devido ao facto de que as alterações no metabolismo ósseo são um efeito adverso associado a alguns fármacos antihipertensores, o objetivo deste trabalho é avaliar o efeito que os bloqueadores dos canais de cálcio exercem sobre as células ósseas humanas, nomeadamente osteoclastos, osteoblastos e co-culturas de ambos os tipos celulares. Verificou-se que os efeitos dos fármacos antihipertensores variaram consoante o fármaco testado e o sistema de cultura usado. Alguns fármacos revelaram a capacidade de estimular a osteoclastogénese e a osteoblastogénese em concentrações baixas. Independentemente da identidade do fármaco, concentrações elevadas revelaram ser prejudiciais para a resposta das células ósseas. Os mecanismos intracelulares através dos quais os efeitos foram exercidos foram igualmente afetados de forma diferencial pelos diferentes fármacos. Em resumo, este trabalho demonstrou que os bloqueadores dos canais de cálcio utilizados possuem a capacidade de afetar direta- e indiretamente a resposta de células ósseas humanas, cultivadas isoladamente ou co-cultivadas. Este tipo de informação é crucial para compreender e prevenir os potenciais efeitos destes fármacos no tecido ósseo, e também para adequar e eventualmente melhorar a terapêutica antihipertensora de cada paciente.

Bone is a metabolically active tissue and its remodeling is important to regulate and maintain bone mass. That process involves the resorption of bone material by action of osteoclasts, and synthesis of new bone material, mediated by osteoblasts. Several studies have suggested that high blood pressure is associated with changes in the calcium metabolism, which leads to increased calcium loss and increased calcium removal from bone. Although changes in bone metabolism are one side-effect associated with some AHDs, the knowledge regarding this effect associated with calcium channel blockers therapeutics is still very scarce. Since possible bone effects can be attributed to the antihypertensive action of those molecules, or by a direct effect on bone metabolic activities, a clarification about this issue is of the utmost importance. Due to the fact that changes in bone metabolism are one side-effect associated with some AHDs, the aim of this work is to assess the effects that calcium channel blockers exert on human bone cells, namely, osteoclasts, osteoblasts and co-cultures of both cell types. It was observed that the effects of AHDs varied among the different tested molecules and the used cell culture system. Some drugs revealed the ability to stimulate osteoclastogenesis and osteoblastogenesis at low doses. Despite the identity of the molecule, high concentrations of AHDs were negative for the bone cells response. The intracellular mechanisms through which the effects were exerted were also differentially affected by the different AHDs. In summary, this work demonstrated that calcium channel blockers have the ability to affect directly and indirectly the behavior of human bone cells, cultured isolated or co-cultured. This information is crucial to understand and prevent the potential effects of AHDs in bone tissue and also to adjust and eventually improve the antihypertensive therapy given to each patient.