Secreción de exosomas por parte de los eosinófilos. Papel y función que desempeñan en la patología asmática

Abstract

El asma, enfermedad crónica de las vías respiratorias, se caracteriza por la obstrucción variable del flujo aéreo, la hiperrespuesta bronquial y el remodelado de las vías respiratorias. Existen varios tipos celulares implicados en estos procesos, algunos de los cuales son los eosinófilos, las células epiteliales de las vías respiratorias y las células del músculo liso bronquial. Los eosinófilos, principal célula efectora del asma, son granulocitos que se caracterizan por contener numerosos gránulos en su interior. Se ha hipotetizado que alguno de estos gránulos pudiera corresponder con cuerpos multivesiculares involucrados en la biogénesis de los exosomas (nanovesículas extracelulares, de entre 30-100 nm de diámetro, implicadas en la comunicación intercelular). Estas vesículas pueden contener en su interior microARN (miARN), que son pequeños ARN no codificantes, con un papel fundamental en la regulación génica post-transcripcional. El presente trabajo tiene como objetivo principal demostrar la liberación de exosomas al exterior celular por parte de los eosinófilos circulantes y su posible papel en los procesos que caracterizan a la patología asmática. También se pretende identificar un perfil diferencial de miARN entre eosinófilos procedentes de sujetos sanos y de individuos asmáticos. Para desarrollar el estudio, se purificaron eosinófilos de sangre periférica de individuos sanos y de pacientes asmáticos. Tras su cultivo, se aislaron los exosomas liberados al medio por estas células, los cuales se emplearon en la realización de ensayos funcionales con los propios eosinófilos y células estructurales del pulmón: las células epiteliales de vías respiratorias pequeñas y las células del músculo liso bronquial. Por otro lado, se purificó el ARN total de los eosinófilos para estudiar, mediante secuenciación masiva, el perfil de miARN existente en los eosinófilos de ambos tipos de sujetos. En este estudio, se ha demostrado que los eosinófilos tienen cuerpos multivesiculares funcionales capaces de producir y secretar exosomas, siendo mayor esta secreción en eosinófilos procedentes de pacientes asmáticos que la de los eosinófilos de individuos sanos. En eosinófilos, los exosomas procedentes de pacientes asmáticos aumentan la capacidad de adhesión y de migración mediante el incremento de la expresión de moléculas de adhesión y del receptor CCR3. También son capaces de aumentar la producción y liberación de óxido nítrico y especies reactivas de oxígeno. Por otra parte, los exosomas de eosinófilos de pacientes con asma inducen apoptosis y retrasan la reparación del daño en las células epiteliales e incrementan la proliferación de las células del músculo liso bronquial. Además, aumentan la expresión génica de varias citocinas y mediadores pro-inflamatorios (TNF, CCL26, POSTN, CCR3 y VEGFA) y modifican el estado de fosforilación de varios factores de señalización implicados en el asma (AKT, STAT3 y ERK1/2). Por último, se ha encontrado un perfil diferencial de miARN entre eosinófilos de sujetos sanos y de pacientes asmáticos capaz de distinguir ambos estatus. Como conclusión, los eosinófilos de pacientes asmáticos son capaces de liberar una mayor cantidad de exosomas, los cuales actúan sobre los propios eosinófilos y sobre otras células estructurales del pulmón, alterando diferentes procesos característicos de la patología asmática.