Journal de recherche et de thérapie sur les cellules souches

Abstrait

L'oxyde nitrique active la signalisation par c-Raf, MEK, p-JNK, p38 MAPK et p53 dans les cellules stromales mésenchymateuses humaines et inhibe leur différenciation ostéogénique en bloquant l'expression de Runx2

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

Introduction : Les cellules stromales mésenchymateuses (CSM) sont une thérapie prometteuse pour la cicatrisation des plaies et la régénération des tissus enflammés. Elles sont utilisées en clinique pour différents symptômes et maladies et font l'objet d'études cliniques de plus en plus nombreuses dans le monde entier. Cependant, selon le protocole d'application et le site de traitement, les CSM peuvent être confrontées à un environnement inflammatoire. Objectif : L'oxyde nitrique (NO) est l'un des facteurs solubles produits dans l'inflammation aiguë et chronique et influence la croissance, l'apoptose, la prolifération et la différenciation des cellules. Le NO peut donc avoir une influence sur les CSM injectées dans les sites enflammés. Nous avons donc étudié les effets des radicaux NO sur les CSM humaines. Méthodes : Les CSM humaines ont été développées et caractérisées. L'expression des marqueurs de lignée mésenchymateuse a été déterminée par cytométrie de flux et leur différenciation en trois lignées a été explorée in vitro. Français Les CSM ont été incubées avec le nitroprussiate de sodium (SNP) donneur de NO à différentes concentrations (5 μM-5 mM) et sur différentes périodes de temps (15 min-24 h), et analysées pour leur activité respiratoire, leurs réponses d'expression génique, leurs voies de signalisation cellulaire et leur potentiel de différenciation. Résultats : Les CSM humaines exprimaient les protéines marqueurs mésenchymateuses CD73, CD90, CD105, CD146, mais n'exprimaient pas les marqueurs hématopoïétiques CD11b, CD14, CD34 et CD45. L'activation des CSM in vitro par l'oxyde nitrique a activé la signalisation médiée par c-Raf, p-38-MAPK et p-JNK d'une manière dose-dépendante, et a également régulé de manière significative les gènes impliqués dans la prolifération cellulaire (cycline D1, GAS1), l'apoptose (p53) et a induit une intense réponse au stress associée au facteur nucléaire E2 (NRF2). De plus, le NO a inhibé l'entrée des CSM dans la voie de différenciation ostéogénique et les CSM traitées au NO ont exprimé moins le facteur de transcription Runx2. En revanche, l'expression du gène marqueur adipogène PPARγ2 est restée inchangée. Conclusion : Nous concluons que le NO module le métabolisme des CSM et compromet leur potentiel de différenciation ostéogénique, ce qui peut avoir des conséquences néfastes sur le remodelage osseux ou la régénération osseuse.