Análisis funcional y molecular de condrocitos osteoartríticos humanos tratados con MSC-EVs derivados de médula ósea
Autores: Scalzone, Annachiara; Sanjurjo-Rodríguez, Clara; Berlinguer-Palmini, Rolando; Dickinson, Anne M.; Jones, Elena; Wang, Xiao-Nong; Crossland, Rachel E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis funcional y molecular de condrocitos osteoartríticos humanos tratados con MSC-EVs derivados de médula ósea
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Osteoartritis
CME
Vesículas extracelulares
Condrogénesis
Citoquinas
MicroARN
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La osteoartritis (OA) es una enfermedad degenerativa de las articulaciones que causa movilidad limitada. Actualmente, no existen terapias efectivas aparte del tratamiento paliativo. Las células estromales mesenquimales (MSC) y sus vesículas extracelulares secretadas (MSC-EVs) han demostrado ser prometedoras en la atenuación de la progresión de la OA, promoviendo la regeneración condral y modulando la inflamación articular. Sin embargo, el mecanismo molecular preciso que impulsa sus efectos beneficiosos no se ha elucidado completamente. En este estudio, analizamos condrocitos de OA humanos tratados con MSC-EV (OACs) para evaluar la viabilidad, proliferación, migración, expresión de citocinas y proteínas catabólicas, y perfiles de microARN y ARNm. Observamos que los OACs tratados con MSC-EV mostraron mayor actividad metabólica, proliferación y migración en comparación con los controles. Produjeron citocinas proinflamatorias disminuidas (Il-8 e IFN-) y aumentaron las citocinas antiinflamatorias (IL-13), y niveles más bajos de la proteína MMP13 junto con una reducción en la expresión del ARNm de MMP13, así como reguladores negativos de microARN de la condrogénesis (miR-145-5p y miR-21-5p). En modelos 3D, los OACs tratados con MSC-EV mostraron características promotoras de condrogénesis mejoradas (elevado sGAG, ACAN y agrecano). El tratamiento con MSC-EV también revirtió el impacto patológico de IL-1beta en la expresión génica condrogénica y la producción de componentes de la matriz extracelular (ECM). Finalmente, los OACs tratados con MSC-EV demostraron una mayor expresión de genes asociados con la función del cartílago, la biosíntesis del colágeno y la organización de la ECM, y exhibieron una firma de 24 microARNs diferencialmente expresados, asociados con vías de la condrogénesis y las interacciones de la ECM. En conclusión, nuestros datos proporcionan nuevas perspectivas sobre el mecanismo de acción potencial de los MSC-EVs como opción de tratamiento para la OA en etapas tempranas, incluido el análisis transcriptómico de la OA tratada con MSC-EV, lo que podría allanar el camino para terapias novedosas más dirigidas.
Descripción
La osteoartritis (OA) es una enfermedad degenerativa de las articulaciones que causa movilidad limitada. Actualmente, no existen terapias efectivas aparte del tratamiento paliativo. Las células estromales mesenquimales (MSC) y sus vesículas extracelulares secretadas (MSC-EVs) han demostrado ser prometedoras en la atenuación de la progresión de la OA, promoviendo la regeneración condral y modulando la inflamación articular. Sin embargo, el mecanismo molecular preciso que impulsa sus efectos beneficiosos no se ha elucidado completamente. En este estudio, analizamos condrocitos de OA humanos tratados con MSC-EV (OACs) para evaluar la viabilidad, proliferación, migración, expresión de citocinas y proteínas catabólicas, y perfiles de microARN y ARNm. Observamos que los OACs tratados con MSC-EV mostraron mayor actividad metabólica, proliferación y migración en comparación con los controles. Produjeron citocinas proinflamatorias disminuidas (Il-8 e IFN-) y aumentaron las citocinas antiinflamatorias (IL-13), y niveles más bajos de la proteína MMP13 junto con una reducción en la expresión del ARNm de MMP13, así como reguladores negativos de microARN de la condrogénesis (miR-145-5p y miR-21-5p). En modelos 3D, los OACs tratados con MSC-EV mostraron características promotoras de condrogénesis mejoradas (elevado sGAG, ACAN y agrecano). El tratamiento con MSC-EV también revirtió el impacto patológico de IL-1beta en la expresión génica condrogénica y la producción de componentes de la matriz extracelular (ECM). Finalmente, los OACs tratados con MSC-EV demostraron una mayor expresión de genes asociados con la función del cartílago, la biosíntesis del colágeno y la organización de la ECM, y exhibieron una firma de 24 microARNs diferencialmente expresados, asociados con vías de la condrogénesis y las interacciones de la ECM. En conclusión, nuestros datos proporcionan nuevas perspectivas sobre el mecanismo de acción potencial de los MSC-EVs como opción de tratamiento para la OA en etapas tempranas, incluido el análisis transcriptómico de la OA tratada con MSC-EV, lo que podría allanar el camino para terapias novedosas más dirigidas.