Exosomes de lavagem broncoalveolar em lesão pulmonar séptico induzidas pelo lipopolissacarídeo

ALI e Sara é as formas de vida-ameaçando de insuficiência respiratória com hipoxemia grave causada por edema pulmonar não-cardiogênico, que afeta cerca de 1 milhão pessoas no mundo anualmente¹. A etiologia da SDRA inclui lesão direta para os pulmões de infecções ou aspiração e uma variedade de insultos indiretas. Na última década, tem havido uma maior compreensão da patogênese molecular da SDRA, no entanto, tratamentos alvo específicos para SDRA estão ainda a ser desenvolvido,^2,3.

Foram desenvolvidos vários modelos animais de lesão pulmonar aguda que fornecem uma ponte para traduzir terapias experimentais para estudos humanos^4,5. Modelos comumente usados incluem a instalação local do ácido oleico, bactérias, LPS e bleomicina. Outras abordagens incluem isquémia-reperfusão, punção cecal ligadura, lesão de estiramento induzida pela ventilação mecânica, hiperóxia ou administração sistémica de bactérias e LPS-⁵. Esses modelos fornecem um sistema biológico útil para testar hipóteses clínicas e para o desenvolvimento de terapias potenciais. Para simular a SDRA humana, modelos animais devem reproduzir inflamação e lesão aguda para as células epiteliais e endoteliais com defeitos na função de barreira nos pulmões.

Exosomes são vesículas de membrana com 20-200 nm de diâmetro, cujo conteúdo molecular contém proteínas, DNA, RNA e lipídios, e facilitar a comunicação intercelular no microambiente tecido via transferência de composição molecular. Exosomes são secretadas por vários tipos de células, como células endoteliais, células epiteliais, células musculares lisas e células tumorais e existem em fluidos do corpo humano. Estudos indicam que a exosomes regular conversas cruzadas entre células do estroma e células do sistema imunológico durante doenças inflamatórias, infecciosas e estéril, e sua liberação anormal parece ser regulada por vários estímulos naturais e experimentais durante fisiológica e processos patológicos⁶. Essa rede de comunicação pode desempenhar um importante papel na patogênese de doenças pulmonares e pode afetar a progressão fisiopatológicos^7,8. 18-22 como nucleotídeos RNAs não-codificantes, miRNAs existem em ambos os tecidos e fluidos corporais, plasma, soro e modulam a expressão de RNAm no nível pós-traducional^9,10.

MiRNAs embalados em exosomes influenciam a diferenciação e função dos vários tipos de células, e níveis excessivos são associados com uma variedade de doenças, incluindo câncer, doenças pulmonares, obesidade, diabetes e doença cardiovascular^{11, 12,13,14,15,16}. Entrada em células da destinatários e vaivém de miRNAs exosomal facilitar a comunicação intercelular, modificando a hemostasia do microambiente^17,18. Lesão pulmonar aguda é um processos complexos, envolvendo vários tipos de células com extensa comunicação intercelular através de exosomes⁸. miR-155 e miR-146 compartilham o mecanismo regulador transcricional comum e contribuam para a resposta inflamatória e a tolerância imunológica^19,20. Estudos recentes indicam que ambos modulam a resposta inflamatória via exosomal miRNAs vaivém entre células do sistema imunológico²¹. No entanto, os mecanismos moleculares subjacentes moduladora efeitos de miRNAs exosomal na resposta alveolar a endotoxina permanecem pouco claras, sem dúvida, o potencial relevância clínica e translacional implicação mérito mais investigações.

Modelos de co-cultura estão sendo empregados para definir a interação dos tipos de célula específica no complexo ambiente, tais como inflamação e câncer^22,23. Estas plataformas fornecem uma estratégia alternativa para interrogar conversas cruzadas entre tipos de células, particularmente por células imunes e estruturais.

Intratraqueal, aerossol, intraperitoneal ou sistêmica administração de LPS são amplamente utilizados para induzir a lesão de pulmão experimental a^24,25,26e mostraram para induzir permeabilidade endotelial e epitelial defeitos de fabricação. Aqui usamos LPS intraperitoneal para induzir um fossa séptico modelo de lesão pulmonar aguda em camundongos. Dentro de 24 horas da administração intraperitoneal de LPS, permeabilidade defeitos são induzidos nos pulmões com recrutamento de células inflamatórias. Além disso, mostramos que exosomes de BAL contêm miRNA-155 e miR-146, e exosomes de fluido BAL induzir a expressão de citocinas pró-inflamatórias em pilhas epithelial do destinatários, incluindo IL-6 e TNF-α. Estes dados são os primeiros a mostrar que os miRNAs exosomal são secretadas no BAL neste modelo de lesão pulmonar aguda séptico.