Lavado broncoalveolar exosomas en lesión pulmonar séptica inducida por lipopolisacárido

LPA y el SDRA es las formas mortales de la insuficiencia respiratoria con hipoxemia severa causada por edema pulmonar no cardiogénico que afecta aproximadamente de 1 millón personas anualmente¹. La etiología del SDRA incluye una lesión directa a los pulmones de las infecciones o aspiración y una variedad de insultos indirectos. En la última década ha habido una mayor comprensión de la patogenia molecular del SDRA, sin embargo, tratamientos específicos específicos para ARDS todavía ser desarrollado^2,3.

Se han desarrollado varios modelos animales de lesión pulmonar aguda que proporcionan un puente para la traducción de terapias experimentales para los estudios en humanos^4,5. Modelos comúnmente usados incluyen la instalación local de ácido oleico, bacterias, LPS y bleomicina. Otros métodos incluyen isquemia-reperfusión, punción cecal ligadura, lesión de estiramiento inducido por la ventilación mecánica, hiperoxia o la administración sistémica de bacterias y LPS⁵. Estos modelos proporcionan un sistema biológico útil para probar las hipótesis clínicas y para el desarrollo de terapias potenciales. Para simular el SDRA humano, modelos animales deben reproducir la inflamación y la lesión aguda a las células epiteliales y endoteliales con defectos en la función de barrera en los pulmones.

Exosomas son vesículas de membrana con 20 y 200 nm de diámetro, cuyo contenido molecular contiene proteínas, ADN, ARN y lípidos, y facilitan la comunicación inter celular en el microambiente del tejido mediante transferencia de composición molecular. Exosomas son secretadas por varios tipos de células, como células endoteliales, células epiteliales, las células musculares lisas y células del tumor y existen en el líquido de cuerpo humano. Estudios indican que los exosomas regulan entre las células inmunes y células del estroma durante enfermedades inflamatorias infecciosas y estériles, y su liberación anormal parece ser regulada por diversos estímulos naturales y experimentales durante fisiológico y procesos patológicos⁶. Dicha red de comunicación puede jugar un papel importante en la patogenesia de enfermedades pulmonares y puede afectar la progresión fisiopatológica^7,8. 18-22 como nucleotide RNAs no codificantes, los miRNAs existen en tejidos y líquidos corporales, plasma, sueros y modulan la expresión del mRNA a poste-de translación nivel^9,10.

Envasados miRNAs en exosomas influyen en la diferenciación y función de múltiples tipos de células, y niveles excesivos están asociados con una variedad de enfermedades, incluyendo cáncer, enfermedades pulmonares, obesidad, diabetes y enfermedad cardiovascular^{11, 12,13,14,15,16}. Entrada en las células del receptoras y realizar trayectos de miRNAs de exosomal facilitar la comunicación intercelular modificando la hemostasia del microambiente^17,18. Lesión pulmonar aguda es un procesos complejos, que involucran a múltiples tipos de células con extensas comunicaciones intercelulares a través de exosomas⁸. miR-155 y miR-146a comparten el mecanismo de regulación transcripcional común y contribuyan a la respuesta inflamatoria y la tolerancia inmunológica^19,20. Estudios recientes indican que ambos modulan la respuesta inflamatoria mediante exosomal miRNAs realizar la transición entre las células inmunes²¹. Sin embargo, todavía no están claros los mecanismos moleculares subyacentes a efectos moduladores de miRNAs exosomal alveolar respuesta a endotoxinas, sin lugar a dudas el potencial relevancia clínica y traslacional implicación mérito más investigación.

Modelos de cocultivo se están empleando para definir la interacción de los tipos de células específicas en el entorno complejo, como inflamación y cáncer^22,23. Estas plataformas proporcionan una estrategia alternativa para interrogar entre tipos celulares especialmente para las células inmunes y estructurales.

Intra-traqueal, administración aerosolizada, intraperitoneal o sistémica de LPS son ampliamente utilizados para inducir lesiones de pulmón experimental^24,25,26y han demostrado para inducir la permeabilidad endotelial y epitelial defectos. Aquí utilizamos LPS intraperitoneales para inducir un modelo séptico de lesión pulmonar aguda en ratones. Dentro de las 24 h de la administración intraperitoneal de LPS, defectos de la permeabilidad son inducidos en los pulmones con el reclutamiento de células inflamatorias. Además, demostramos que los exosomas de BAL contienen miRNA-155 y miR-146a, y exosomas de líquido del BAL inducen la expresión de citoquinas proinflamatorias en células epiteliales receptores, incluyendo IL-6 y TNF-α. Estos datos son los primeros en Mostrar exosomal miRNAs son secretadas en BAL en este modelo de lesión pulmonar aguda séptica.