Revista de investigación y terapia con células madre

Abstracto

El óxido nítrico activa la señalización de c-Raf, MEK, p-JNK, p38 MAPK y p53 en células estromales mesenquimales humanas e inhibe su diferenciación osteogénica al bloquear la expresión de Runx2

Tino Felka, Christine Ulrich, Bernd Rolauffs, Falk Mittag, Torsten Kluba, Peter DeZwart, Gunnar Ochs, Michael Bonin, Kay Nieselt, Melanie L Hart y Wilhelm K Aicher

Introducción: Las células estromales mesenquimales (MSC) son una terapia prometedora para la cicatrización de heridas y la regeneración de tejidos inflamados. Se utilizan clínicamente para diferentes síntomas y enfermedades y se están investigando en ensayos clínicos en todo el mundo a un ritmo cada vez mayor. Sin embargo, dependiendo del protocolo de aplicación y el sitio de tratamiento, las MSC pueden enfrentar un entorno inflamatorio. Objetivo: El óxido nítrico (NO) es uno de los factores solubles producidos en la inflamación aguda y crónica e influye en el crecimiento, la apoptosis, la proliferación y la diferenciación de las células. Por lo tanto, el NO puede tener una influencia en las MSC inyectadas en sitios inflamados. Por lo tanto, investigamos los efectos de los radicales NO en las MSC humanas. Métodos: Las MSC humanas se expandieron y caracterizaron. La expresión de los marcadores de linaje mesenquimal se determinó por citometría de flujo y su diferenciación trilinaje se exploró in vitro. Las MSC se incubaron con el donador de NO nitroprusiato de sodio (SNP) a diferentes concentraciones (5 μM-5 mM) y durante diferentes períodos de tiempo (15 min–24 hrs), y se analizaron para su actividad respiratoria, respuestas de expresión génica, vías de señalización celular y potencial de diferenciación. Resultados: Las MSC humanas expresaron las proteínas marcadoras mesenquimales CD73, CD90, CD105, CD146, pero no expresaron los marcadores hematopoyéticos CD11b, CD14, CD34 y CD45. La activación de las MSC in vitro por óxido nítrico activó la señalización mediada por c-Raf, p-38-MAPK y p-JNK de una manera dependiente de la dosis, y también reguló significativamente los genes involucrados en la proliferación celular (ciclina D1, GAS1), la apoptosis (p53) e indujo una intensa respuesta al estrés asociada al factor nuclear E2 (NRF2). Además, el NO inhibió la entrada de MSC en la vía de diferenciación osteogénica y las MSC tratadas con NO expresaron menos del factor de transcripción Runx2. Por el contrario, la expresión del gen marcador adipogénico PPARγ2 permaneció sin cambios. Conclusión: Concluimos que el NO modula el metabolismo de las MSC y compromete su potencial de diferenciación osteogénica, lo que puede tener consecuencias perjudiciales para la remodelación ósea o la regeneración ósea.