Longevity & AgingArtículo de investigaciónAcceso abierto

El inhibidor de CD38 78c eleva el NAD+ y protege el hueso mandibular en ratones envejecidos

El bloqueo de la enzima degradadora de NAD+ CD38 con el compuesto 78c redujo la pérdida de hueso alveolar y restauró los niveles de NAD+ en ratones de edad avanzada con periodontitis.

lunes, 28 de septiembre de 2026 0 visualizaciones
Publicado en Int J Mol Sci
Glowing molecular model of CD38 enzyme above a cross-section of jaw bone with osteoclasts dissolving, bathed in warm gold NAD+ particles

Resumen

Investigadores de la Universidad Médica de Carolina del Sur evaluaron 78c, un inhibidor selectivo de CD38, en ratones macho jóvenes (de 2 meses) y viejos (de 18 meses) con periodontitis inducida experimentalmente. CD38 degrada NAD+, y su expresión aumenta con la edad y la inflamación. A lo largo de cuatro semanas de inyecciones intraperitoneales dos veces al día, 78c elevó significativamente los niveles de NAD+ en el hígado y el bazo de ambos grupos de edad, y en los tejidos mandibulares de los ratones viejos específicamente. Las tomografías micro-CT mostraron una reducción de la pérdida ósea alveolar en varios molares en ambos grupos de edad. Las células de médula ósea de ratones viejos tratados con 78c produjeron 1,8 veces menos osteoclastos ex vivo. Un subestudio a corto plazo confirmó que 78c redujo el mRNA de CD38, IL-1β y TNF en el tejido gingival en un plazo de tres días, lo que respalda un mecanismo antiinflamatorio relevante para la enfermedad periodontal.

Resumen detallado

La periodontitis afecta aproximadamente al 47% de los adultos estadounidenses y a casi el 70% de los mayores de 65 años, lo que convierte a la edad en un importante amplificador del riesgo. Las personas mayores presentan una mayor expresión de CD38 en las células inmunitarias, lo que acelera la degradación de NAD+ y deteriora la energía celular, el equilibrio redox y la señalización inmunitaria necesarios para controlar la infección oral y limitar la destrucción ósea. Este estudio analizó si el bloqueo farmacológico de CD38 con el compuesto 78c podría revertir estos déficits en un modelo murino de periodontitis crónica.

El equipo utilizó 40 ratones macho C57BL/6J divididos en cohortes jóvenes (2 meses) y viejos (18 meses). Se empleó un protocolo modificado de sonda oral gástrica —punción palatina semanal con aguja más inoculación de <em>Aggregatibacter actinomycetemcomitans</em> (Aa) tres veces por semana— para establecer la periodontitis experimental, superando la resistencia bacteriana habitual de esta cepa. Los ratones recibieron vehículo o 78c (10 mg/kg) por vía intraperitoneal dos veces al día durante cuatro semanas. El hígado, el bazo y los tejidos maxilares derechos se analizaron para determinar los niveles de NAD+, mientras que los tejidos maxilares izquierdos se sometieron a micro-CT e histología (tinción H&E y TRAP). Una cohorte adicional de corto plazo formada por ratones viejos recibió solo tres días de tratamiento para capturar los cambios tempranos en la expresión génica gingival.

El compuesto 78c elevó consistentemente los niveles de NAD+ en todos los tejidos. En el hígado, produjo un aumento de 2,0 veces en los ratones jóvenes y de 2,5 veces en los viejos en comparación con los controles con vehículo. El NAD+ en el bazo aumentó significativamente en ambos grupos de edad. De forma destacada, en los ratones viejos el maxilar derecho mostró un aumento de 3,4 veces en los niveles de NAD+, un resultado que no fue estadísticamente significativo en los ratones jóvenes, lo que sugiere que el tejido mandibular envejecido e inflamado es el tejido donde el agotamiento de NAD+ impulsado por CD38 es más pronunciado y más sensible a la inhibición.

El análisis de micro-CT reveló que 78c redujo significativamente la pérdida ósea alveolar en el 1.º y 2.º molar en los ratones jóvenes, y en el 2.º molar en los ratones viejos, en comparación con el vehículo. Los ensayos de osteoclastogénesis ex vivo confirmaron un vínculo mecanístico: las células de médula ósea de ratones viejos tratados con 78c generaron 1,8 veces menos osteoclastos inducidos por RANKL que las de los controles con vehículo. La histología mostró infiltración de PMN en el epitelio periodontal de los ratones viejos que no fue prominente en los jóvenes, y el recuento de preosteoclastos TRAP+ se redujo significativamente con 78c en los ratones jóvenes. El estudio gingival de corto plazo demostró que los ARNm de CD38, IL-1β y TNF fueron todos significativamente suprimidos en los primeros tres días de tratamiento con 78c, lo que es coherente con evidencia previa in vitro de que 78c bloquea la señalización de PI3K, NF-κB y MAPK aguas abajo de la activación de TLR por patógenos orales.

Los ratones viejos perdieron sustancialmente más peso corporal (promedio del 15–17%) que los jóvenes (aproximadamente el 3–4%) durante el estudio, lo que probablemente refleja tanto la carga sistémica de la infección como la reducción de la ingesta de alimentos bajo estrés —un hallazgo que por sí mismo subraya la vulnerabilidad de los huéspedes de mayor edad—. En conjunto, los datos respaldan a 78c como un agente de doble acción: restaura los niveles de NAD+ para sostener el metabolismo celular y la competencia inmunitaria, al tiempo que reduce simultáneamente la señalización osteoclastogénica y proinflamatoria. Los autores posicionan a 78c como un prometedor tratamiento adyuvante para la enfermedad periodontal, especialmente en adultos mayores en quienes convergen tanto el agotamiento de NAD+ como la inflamación exacerbada.

Hallazgos clave

  • 78c raised liver NAD+ 2.0-fold in young and 2.5-fold in old mice versus vehicle controls.
  • Old mouse jaw tissue NAD+ increased 3.4-fold with 78c treatment, a significant age-specific benefit.
  • 78c reduced alveolar bone loss at multiple molars in both young and old mice by micro-CT.
  • Bone marrow cells from 78c-treated old mice formed 1.8-fold fewer osteoclasts ex vivo.
  • Three days of 78c treatment lowered gingival CD38, IL-1β, and TNF mRNA in old mice.

Metodología

Cuarenta ratones macho C57BL/6J (20 jóvenes, 20 viejos) recibieron un protocolo modificado de periodontitis que combinaba punción palatina semanal con inoculación oral de *Aa* tres veces por semana, seguido de administración intraperitoneal dos veces al día de vehículo o 78c durante cuatro semanas. Los resultados incluyeron ensayo de NAD+ en tejido, medición de hueso alveolar por micro-TC, osteoclastogénesis ex vivo inducida por RANKL, histología con H&E y TRAP, y un subestudio separado a corto plazo de mRNA gingival.

Limitaciones del estudio

El estudio utilizó únicamente ratones macho, lo que limita su capacidad de generalización a pacientes mujeres, quienes presentan influencias hormonales distintas sobre el hueso periodontal. El modelo animal requirió una punción mucosa artificial para lograr la colonización bacteriana en ratones C57BL/6J, lo que podría no reproducir fielmente la progresión natural de la enfermedad humana. Las mediciones de NAD+ en tejido mandibular mixto (hueso más músculo) mostraron una alta variabilidad, y los marcadores inflamatorios de mRNA no fueron detectables en el punto de control de cuatro semanas, lo que impidió evaluar la modulación inflamatoria crónica.

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