Mobilizzazione delle cellule staminali ematopoietiche attraverso il silenziamento di Oncostatina M nei macrofagi midollari come terapia delle ulcere diabetiche. Uno studio nel topo.

Introduzione: Il diabete è caratterizzato dallo sviluppo di complicazioni cardiovascolari in parte dovute ad un processo compensativo di riparazione difettoso. L’ulcera del piede è la maggiore complicazione associata al diabete, per la quale attualmente non vi sono terapie. Il midollo osseo ha un ruolo fondamentale nell’omeostasi cardiovascolare e nel processo rigenerativo vascolare. Nel diabete il midollo osseo risulta disfunzionale, portando ad un’alterata mobilizzazione di cellule staminali nel sangue periferico, anche dopo trattamento con G-CSF. I ridotti livelli di cellule staminali nel sangue sono associati ad un’alterata rigenerazione tissutale. La citochina Oncostatina M (OSM) prodotta dai macrofagi pro-infiammatori del midollo osseo diabetico, regola la mobilizzazione delle cellule staminali tramite un aumento della trascrizione della chemochina CXCL12 prodotta dalle cellule stromali (MSCs), la quale lega il recettore CXCR4 delle cellule staminali. Questa via di segnale trattiene le cellule staminali nel midollo e le porta ad un differenziamento verso la linea mieloide, sostenendo l’infiammazione sistemica. Scopo: Studiare il ripristino della mobilizzazione delle cellule staminali ematopoietiche, attraverso il silenziamento di OSM nei macrofagi midollari murini al fine di valutare la risoluzione dell’ulcera diabetica nel topo. Metodi: Il diabete è stato indotto nei topi tramite singola iniezione IP di streptozotocina (STZ, 175 mg/Kg). In vitro e in vivo il silenziamento di OSM è stato effettuato rispettivamente con gli agenti di trasfezione Lipofectamine2000 e InvivofectamineTM 3.0. Sono state utilizzate tecniche di q-PCR per l’analisi dell’mRNA di OSM, saggi ELISA per determinare la concentrazione di OSM rilasciata nel fluido extracellulare midollare (BMeF) e analisi citofluorimetrica per studiare la mobilizzazione delle cellule staminali. Le ulcere diabetiche sono state realizzate nelle zampe posteriori di topi wild-type (WT) e OSM-/- diabetici. Il derma asportato è stato utilizzato per l’isolamento di fibroblasti per il successivo saggio di migrazione (scratch assay). Risultati: Il silenziamento in vitro di macrofagi midollari murini con il siRNA anti-OSM (100nM) è risultato efficace nel ridurre i livelli della citochina (mRNA e proteina) indotti dallo stimolo pro-infiammatorio (M1), sia in terreno a basso che ad alto glucosio. In vivo, una singola dose di siRNA (1 mg/Kg) nel topo non diabetico ha ridotto l’mRNA di OSM nei macrofagi e nei monociti del midollo osseo. In parallelo, sono stati riscontrati diminuiti livelli di OSM nel BMeF, accompagnati da un aumento di cellule staminali LKS (Lin- c-kit+ Sca-1+) nel sangue periferico. Nel topo diabetico il silenziamento di OSM nel microambiente midollare ha ripristinato la mobilizzazione delle cellule staminali ematopoietiche. Lo stimolo di OSM su colture di fibroblasti WT in vitro, ne rallenta la migrazione. In vivo, la delezione di OSM nei topi transgenici OSM-/- diabetici favorisce la rimarginazione delle ulcere cutanee rispetto ai corrispettivi WT di controllo diabetici. Conclusioni: Il silenziamento di OSM nel midollo osseo aumenta la mobilizzazione delle cellule staminali nel sangue di topi diabetici e non diabetici. La delezione di OSM è associata ad un miglioramento della risoluzione delle ulcere diabetiche. Una terapia a RNA selettiva per il silenziamento di OSM midollare può diventare un importante step per il trattamento dell’ulcera del piede diabetico.