Shandong,China:
Las vesículas pequeñas, llamadas exosomas, liberadas por las células madre mesenquimales ayudaron a facilitar la remodelación vascular en un modelo de rata de hipertensión pulmonar (HP), informa un estudio.
El estudio «Los exosomas derivados de células estromales mesenquimales mejoran la hipertensión pulmonar mediante la inhibición de la remodelación vascular pulmonar» se publicó en la revista Respiratory Research.
La remodelación vascular, un sello distintivo de la HP, se caracteriza por una proliferación de células anormales del músculo liso y una pérdida de células endoteliales (las que recubren el interior de los vasos sanguíneos), lo que promueve un desequilibrio en la presión arterial y, en última instancia, en la HP.
Estudios previos sugirieron que las células madre mesenquimales (MSC) producen exosomas que ayudan a reducir la remodelación vascular. Los exosomas son pequeñas vesículas liberadas por células que transportan proteínas y ácidos nucleicos, como el ARN y el ADN, a otras células. Cuando las células receptoras interactúan con los exosomas, reaccionan a su carga y pueden cambiar su comportamiento.
Sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes a los beneficios de los MSC-exosomas en la HP siguen siendo desconocidos.
Un equipo dirigido por investigadores del Segundo Hospital de la Universidad de Shandong, en China, investigó cómo los exosomas derivados de las MSC disminuyeron la remodelación vascular en un modelo de rata de PH, el modelo de rata de PH inducida por monocrotalina.
El grupo cultivó MSC derivadas de cordones umbilicales humanos para obtener exosomas.
Los investigadores comenzaron probando si los exosomas de MSC interactuaban con las células endoteliales. Confirmaron que los exosomas de MSC fueron absorbidos por las células endoteliales arteriales pulmonares (PAEC).
Luego inyectaron exosomas de MSC en ratas en el modelo PH.
Los animales mostraron una reducción significativa en la remodelación vascular pulmonar y en el daño del ventrículo derecho al corazón, en comparación con las ratas no tratadas o las ratas tratadas solo con un medio de cultivo MSC.
El tratamiento con exosomas de MSC también disminuyó el grosor de la pared del vaso y el agrandamiento del ventrículo derecho, y el grado de cicatrización (fibrosis).
A nivel celular, los exosomas redujeron los niveles de un gen cuya proteína, la actina del músculo liso α (α-SMA), promueve la fibrosis, al tiempo que aumenta los niveles de CD31, una proteína de superficie utilizada para identificar las células endoteliales.
Un análisis molecular adicional reveló que los exosomas de MSC aumentaron los niveles de Wnt5a y disminuyeron los de beta-catenina y su ciclina objetivo D. Wnt5a, una parte proteica de la vía de señalización de Wnt, se sabe que reduce la proliferación de células de músculo liso y aumenta La proliferación de células endoteliales. (La vía Wnt regula la beta-catenina, una proteína que impulsa la proliferación celular y la migración celular).
Para comprender mejor cómo Wnt5a estaba actuando sobre las células musculares arteriales pulmonares (PAMSC) y las PAEC (células endoteliales arteriales pulmonares), los investigadores probaron cómo esta proteína cambió con la hipoxia (niveles bajos de oxígeno cuando el suministro de sangre se ve afectado).
Se observó que la hipoxia disminuía la expresión de Wnt5a, y el tratamiento con exosomas de MSC pudo restaurar sus niveles.
Los investigadores también notaron que Wnt5a tenía un efecto antiapoptótico cuando las células se cultivaron en condiciones hipóxicas. Apoptosis es el término utilizado para describir la muerte celular programada. Por lo tanto, los resultados indican que Wnt5a protegió las células PAEC de morir.
Luego, el equipo investigó los efectos de los exosomas en la migración y la capacidad de formación de tubos de los PAEC. Observaron que el tratamiento de las células con exosomas mejoraba la formación de su tubo y red capilar; su capacidad de migrar también fue aumentada por los exosomas.
También se evidenciaron mejores capacidades de adhesión y contracción celular en los PAEC tratados con exosomas.
A su vez, los exosomas de MSC previenen la proliferación de PAMSC en condiciones hipóxicas.
Estos hallazgos indican que los exosomas de MSC modulan el comportamiento de las células endoteliales y musculares a través de Wnt5a, y sugieren que este mecanismo puede ofrecer una nueva forma de tratar la HP.
«El presente estudio sugiere que MSC-exo [exosomas] puede aumentar significativamente la expresión de Wnt5a en ratas MCT-PH y células vasculares pulmonares hipóxicas», para «atenuar la remodelación vascular pulmonar de PH», escribieron los investigadores.
Sin embargo, los mecanismos moleculares «no pueden aclararse en el presente estudio y necesitarían más investigaciones», agregaron.
Patricia Inacio, PhD
