Eπίδραση της επαγόμενης απο Wnt-1 πρωτεΪνης-1 (Wisp-1) στην έκφραση συστατικών του εξωκυττάριου χώρου σε ινοβλάστες αρθρικού υμένα, ρινικού πολύποδα και πτερυγιού οφθαλμού ανθρώπου

• Κύριος συγγραφέας: Ευσταθίου, Βασίλειος
• Άλλοι συγγραφείς: Αλετράς, Αλέξιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Πτερύγιο οφθαλμού ανθρώπου; Ρινικός πολύποδας ανθρώπου; Κολλαγόνο τύπου-1; Ηuman eye pterygium; Human nasal polyps; Wnt-1; Wisp-1; IL-6; TIMP-1; Type-1 collagen; MIF; 616.210 7

H ρινική πολυποδίαση και το πτερύγιο οφθαλμού είναι φλεγμονώδεις νόσοι του ρινικού βλεννογόνου και της οφθαλμικής επιφανείας, αντίστοιχα, οι οποίες χαρακτηρίζονται από διήθηση φλεγμονωδών κυττάρων, υπερπλασία του επιθηλίου και των ινοβλαστών του στρώματος, ανάπλαση ιστού και μη φυσιολογική συσσώρευση εξωκυττάριου υλικού. Αυξημένη έκφραση IL-6, κολλαγόνου τύπου-I και TIMP-1 έχει διαπιστωθεί σε ιστούς ρινικού πολύποδα και πτερυγίου σε σύγκριση με το φυσιολογικό ρινικό βλεννογόνο και επιπεφυκότα, αντίστοιχα. Η Wisp-1 (γνωστή και σαν CCN4), μια πρωτεΐνη που επάγεται από το Wnt-σηματοδοτικό μονοπάτι, είναι μέλος της οικογένειας πρωτεϊνών CCN, στην οποία ανήκουν, η πρωτεΐνη πλούσια σε κυστεΐνη-61 (Cyr61/CCN1), ο αυξητικός παράγοντας συνδετικού ιστού (CTGF/CCN2), η πρωτεΐνη που υπερεκφράζεται στο νεφροβλάστωμα (NOV/CCN3) και οι πρωτεΐνες Wisp-1/CCN4, Wisp-2/CCN5, και Wisp-3/CCN6. Αυτή η οικογένεια γονιδίων κωδικεύει εκκρινόμενες πρωτεΐνες οι οποίες αλληλεπιδρούν με συστατικά του εξωκυττάριου χώρου και παίζουν σημαντικό ρόλο στη μετανάστευση, τη προσκόλληση, το πολλαπλασιασμό, την απόπτωση, την επιβίωση, τη φλεγμονή και την επούλωση τραυμάτων. H Wisp-1 υπερεκφράζεται σε διάφορες παθολογικές καταστάσεις που χαρακτηρίζονται από ίνωση, όπως η ιδιοπαθής πνευμονική ίνωση, και επάγει την έκφραση συστατικών του εξωκυττάριου χώρου, όπως κολλαγόνου και ινονεκτίνης, σε πνευμονικούς ινοβλάστες. Έχει αναφερθεί ότι η Wisp-1 υπερεκφράζεται και στον αρθρικό υμένα και το χόνδρο ασθενών με οστεοαρθρίτιδα και επάγει τη παραγωγή IL-6 από ινοβλάστες αρθρικού υμένα και προάγει την απελευθέρωση MMPs και αγγρικανάσης από μακροφάγα και χονδροκύτταρα, που προκαλλούν καταστροφή του χόνδρου. Επιπλέον, φαίνεται ότι υπάρχει αλληλεπίδραση μεταξύ του σηματοδοτικού μονοπατιού του TGF-β1 με αυτό της Wisp-1, αφού από τη μια μεριά η Wisp-1 μειώνει σημαντικά την επαγόμενη από τον TGF-β1 φωσφορυλίωση της SMAD-2, και από την άλλη μεριά ο TGF-β1 διεγείρει το κανονικό Wnt-1 σηματοδοτικό μονοπάτι, μέσω καταστολής του Wnt-1 ανταγωνιστή Dickkopf-1, επάγοντας την έκφραση της Wisp-1. Σκοπός της παρούσης εργασίας ήταν η διερεύνηση της έκφρασης των Wnt-1 και TGF-β1 σε ιστούς ρινικού πολύποδα και πτερυγίου σε σχέση με το φυσιολογικό ρινικό βλεννογόνο και επιπεφυκότα, αντίστοιχα, και σε σύγκριση με τους ινοβλάστες αρθρικού υμένα ασθενών με οστεοαρθρίτιδα, η μελέτη της επίδρασης της Wisp-1 στην έκφραση συστατικών του εξωκυττάριου χώρου σε ινοβλάστες ρινικού πολύποδα και πτερυγίου. Ιστοί ρινικού πολύποδα συλλέχθηκαν από ασθενείς πάσχοντες από χρόνια ρινίτιδα και πολυποδίαση ύστερα από χειρουργική αφαίρεση. Φυσιολογικός ρινικός βλεννογόνος συλλέχθηκε από υγιείς δότες κατά τη διάρκεια επέμβασης διόρθωσης του ρινικού διαφράγματος. Ιστοί πτερυγίου συλλέχθηκαν μετά από χειρουργική αφαίρεση πρωτογενούς πτερυγίου και ιστοί φυσιολογικού επιπεφυκότα συλλέχθηκαν από υγιείς δότες κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης καταρράκτη. Αρθρικοί υμένες συλλέχθηκαν από ασθενείς με οστεοαρθρίτιδα που υποβλήθηκαν σε ολική αρθροπλαστική γόνατος. Από όλους τους παραπάνω ιστούς απομονώθηκαν ινοβλάστες ύστερα από ήπια επεξεργασία με βακτηριακή κολλαγονάση. Τα επίπεδα IL-6 και MIF στο μέσο καλλιέργεια των κυττάρων προσδιορίσθηκαν με ELISA. Η έκφραση IL-6, κολλαγόνου τύπου-I και TIMP-1 στις καλλιεργημένες ινοβλάστες ή του TGF-β1 και της Wnt-1 στους ιστούς, διαπιστώθηκε με ημι-ποσοτική RT-PCR ανάλυση. RT-PCR ανάλυση έδειξε ότι η πρωτεΐνη Wnt-1 εκφράζεται τόσο στο πτερύγιο όσο και στο ρινικό πολύποδα. Η έκφραση της Wnt-1 ήταν μεγαλύτερη στο φυσιολογικό επιπεφυκότα συγκριτικά με το πτερύγιο. Αντίθετα, η έκφραση της Wnt-1 ήταν μεγαλύτερη στο ρινικό πολύποδα σε σχέση με το φυσιολογικό ρινικό βλεννογόνο. Από την άλλη μεριά, η RT-PCR ανάλυση έδειξε επίσης ότι η έκφραση του TGF-β1 ήταν μεγαλύτερη στο φυσιολογικό ρινικό βλεννογόνο συγκριτικά με το ρινικό πολύποδα, ενώ δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στην έκφραση του TGF-β1 μεταξύ πτερυγίου και φυσιολογικού επιπεφυκότα. Καλλιέργεια των ινοβλαστών παρουσία ανασυνδιασμένης Wisp-1 έδειξε ότι αυτή προκάλεσε αυξορύθμιση στην έκφραση της IL-6 στις ινοβλάστες αρθρικού υμένα και πτερυγίου, αλλά μειορύθμιση στις ινοβλάστες ρινικού πολύποδα, κατά δοσο-εξαρτώμενο τρόπο. Σημειώνεται, ότι η Wisp-1 δεν επηρέασε την έκφραση της IL-6 στις ινοβλάστες τόσο του φυσιολογικού ρινικού βλεννογόνου, όσο και του φυσιολογικού επιπεφυκότα. Όταν οι ινοβλάστες καλλιεργήθηκαν παρουσία του TGF-β1, μόνου ή μαζί με Wisp-1, παρατηρήθηκε καταστολή της επαγόμενης από τον TGF-β1 έκφρασης της IL-6 στις ινοβλάστες αρθρικού υμένα και ρινικού πολύποδα από τη Wisp-1, ενώ αυτή δεν είχε καμία επίδραση στην επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση της IL-6 στις ινοβλάστες πτερυγίου. Η Wisp-1 προκάλεσε επίσης αυξορύθμιση στην έκφραση του TIMP-1 σε αμφότερες τις ινοβλάστες ρινικού πολύποδα και πτερυγίου κατά δοσο-εξαρτώμενο τρόπο, ενώ κατέστειλε την επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση του TIMP-1 και στις δύο ινοβλάστες. Παρόμοια, η Wisp-1 προκάλεσε αυξορύθμιση στην έκφραση του κολλαγονου τύπου-Ι σε αμφότερες τις ινοβλάστες ρινικού πολύποδα και πτερυγίου κατά δοσο-εξαρτώμενο τρόπο, όμως αυτή κατέστειλε την επαγόμενη από τον TGF-β1 έκφραση του κολλαγονου τύπου-Ι μόνο στις ινοβλάστες πτερυγίου, ενώ δεν την επηρέασε στις ινοβλάστες ρινικού πολύποδα. Επιπρόσθετα, η Wisp-1 προκάλεσε σημαντική αυξορύθμιση στη παραγωγή του MIF και από τα τρία είδη ινοβλαστών που δοκιμάστηκαν, κατά δοσο-εξαρτώμενο τρόπο. Έχει αναφερθεί ότι η Wisp-1 αποτελεί στόχο του μονοπατιού Wnt. Το μονοπάτι Wnt / β-κατενίνης μάλλον εκφράζεται και λειτουργεί τόσο στο ρινικό πολύποδα όσο και στο πτερύγιο. Είναι πιθανόν ότι ένας αρχικός τραυματισμός, που προκαλείται από την υπεριώδη ακτινοβολία στο πτερύγιο ή από διάφορους παράγοντες στο ρινικό πολύποδα, οδηγεί σε αυξημένη έκφραση της Wisp-1 από τα επιθηλιακά κύτταρα. Με την εξαίρεση των ινοβλαστών ρινικού πολύποδα, όσον αφορά στην έκφραση της IL-6, η απελευθερούμενη Wisp-1 στη συνέχεια, μέσω παρακρινών επιδράσεων, διεγείρει τις στρωματικές ινοβλάστες να παράγουν παράγοντες που μπορούν να συνεισφέρουν στη συσσώρευση εξωκυττάριου υλικού και στην ίνωση. Από την άλλη μεριά, η Wisp-1 καταστέλλει την επαγόμενη από τον TGF-β1 παραγωγή των ίδιων παραγόντων από τους στρωματικούς ινοβλάστες και επάγει την παραγωγή MIF, ενός γνωστού προ-φλεγμονώδους παράγοντα, από τα κύτταρα αυτά. Μια τέτοια επίδραση της Wisp-1 παρουσιάζεται για πρώτη φορά στη βιβλιογραφία. Λαμβάνοντας υπόψη όλες αυτές τις παρατηρήσεις, δεν είναι δυνατόν, προς το παρόν, να διατυπωθεί μια άποψη σχετικά με τον ακριβή ρόλο της Wisp-1 στον σχηματισμό και την ανάπτυξη του ρινικού πολύποδα και του πτερυγίου.