La inhibición de CaMKII en condrocitos humanos primarios y pluripotentes derivados de células madre modula los efectos de TGFbeta y BMP a través de la señalización SMAD.
Año de publicación:
2019
Identificación de PubMed:
30205161
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
Resumen OBJETIVO: La regulación positiva de la quinasa II dependiente de calcio/calmodulina (CaMKII) está implicada en la patogénesis de la osteoartritis (OA) y la reactivación de la hipertrofia del cartílago articular. Sin embargo, la inhibición directa de CaMKII aumentó inesperadamente los síntomas de OA en modelos animales. El papel de CaMKII en la OA sigue sin estar claro y requiere más investigación. MÉTODOS: Se realizó un análisis de la expresión de CaMKII en condrocitos articulares humanos y OA normales, y se evaluaron los mecanismos de señalización en condrocitos humanos articulares, fetales y derivados de células madre pluripotentes (PSC) utilizando fármacos (KN93), péptidos (AC3-I) y pequeños. inhibidores de ARN de interferencia (ARNip) de CaMKII. RESULTADOS: Los niveles de expresión de fosfo-CaMKII (pCaMKII) aumentaron significativa y consistentemente en muestras de OA humana. BMP2/4 activó la expresión de pCaMKII, así como de COLII y COLX en condrocitos articulares adultos humanos, y también aumentó los niveles y la localización nuclear de SMADs1/5/8, mientras que TGFβ1 mostró una activación mínima o nula del programa condrogénico en condrocitos adultos. El bloqueo dirigido de CaMKII con ARNip específicos disminuyó los niveles de pSMAD, COLII, COLX y proteoglicanos en condrocitos articulares adultos normales y con OA en presencia de BMP4 y TGFβ1. Tanto los condrocitos fetales humanos como los derivados de PSC también demostraron una disminución de la diferenciación condrogénica en presencia de moléculas pequeñas y péptidos inhibidores de CaMKII. Además, la inmunoprecipitación para SMAD 1/5/8 o 2/3 seguida de transferencia Western para pCaMKII mostró una interacción directa entre SMAD y pCaMKII en condrocitos primarios. CONCLUSIÓN: El estudio actual demuestra un papel directo de CaMKII en las respuestas mediadas por TGF-β y BMP en condrocitos primarios y derivados de PSC. Estos hallazgos tienen implicaciones directas para la ingeniería tisular del tejido cartilaginoso a partir de células madre y el manejo terapéutico de la OA.
Resumen científico:
OBJETIVO: La regulación positiva de la quinasa II dependiente de calcio/calmodulina (CaMKII) está implicada en la patogénesis de la osteoartritis (OA) y la reactivación de la hipertrofia del cartílago articular. Sin embargo, la inhibición directa de CaMKII aumentó inesperadamente los síntomas de OA en modelos animales. El papel de CaMKII en la OA sigue sin estar claro y requiere más investigación. MÉTODOS: Se realizó un análisis de la expresión de CaMKII en condrocitos articulares humanos y OA normales, y se evaluaron los mecanismos de señalización en condrocitos humanos articulares, fetales y derivados de células madre pluripotentes (PSC) utilizando fármacos (KN93), péptidos (AC3-I) y pequeños. inhibidores de ARN de interferencia (ARNip) de CaMKII. RESULTADOS: Los niveles de expresión de fosfo-CaMKII (pCaMKII) aumentaron significativa y consistentemente en muestras de OA humana. BMP2/4 activó la expresión de pCaMKII, así como de COLII y COLX en condrocitos articulares adultos humanos, y también aumentó los niveles y la localización nuclear de SMADs1/5/8, mientras que TGFbeta1 mostró una activación mínima o nula del programa condrogénico en condrocitos adultos. El bloqueo dirigido de CaMKII con ARNip específicos disminuyó los niveles de pSMAD, COLII, COLX y proteoglicanos en condrocitos articulares adultos normales y con OA en presencia de BMP4 y TGFbeta1. Tanto los condrocitos fetales humanos como los derivados de PSC también demostraron una disminución de la diferenciación condrogénica en presencia de moléculas pequeñas y péptidos inhibidores de CaMKII. Además, la inmunoprecipitación para SMAD 1/5/8 o 2/3 seguida de transferencia Western para pCaMKII mostró una interacción directa entre SMAD y pCaMKII en condrocitos primarios. CONCLUSIÓN: El estudio actual demuestra un papel directo de CaMKII en las respuestas mediadas por TGF-beta y BMP en condrocitos primarios y derivados de PSC. Estos hallazgos tienen implicaciones directas para la ingeniería tisular del tejido cartilaginoso a partir de células madre y el manejo terapéutico de la OA.