Ο ρόλος των μυοϊνοβλαστών στην ινωτική διεργασία στη νόσο του Crohn

Abstract

Background and Aims.Colonic epithelial cells and adjacent subepithelial myofibroblasts are important counterparts in the pathophysiology of intestinal inflammation and fibrosis, respectively. We investigated the possible crosstalk between them, while focusing on the mucosal inflammation pathways that potentially trigger intestinal fibrosis.Methods.We studied the effects of pro-inflammatory cytokines (IL-1α, TNF-α, IFN-γ) on human colonic epithelial cell lines and the effects of epithelial cell-conditioned media on primary human colonic subepithelial myofibroblasts along with the corresponding 18CO cell line. Readouts included TGF-β isoforms, TIMP-1, collagen, matrix metalloproteinases MMP-2,MMP-9 activity and SEMF migration.Results.Pro-inflammatory cytokines upregulated generation of profibrotic TGF-β and TIMP-1 in colonic epithelial cells but had no effect on myofibroblasts. TNF-α or IL-1α induced MMP-9 activity in myofibroblasts, but IFN-γ inhibited that phenomenon. Colonic epithelial cells pretreated with pro-inflammatory cytokines induced MMP-9 production by subepithelial myofibroblasts, which was dependent on endothelin receptor A signalling in myofibroblasts. Moreover, colonic epithelial cells treated with pro-inflammatory cytokines doubled totalcollagen production in myofibroblasts, but this effect was independent of TGF-β, CTGF, TF and endothelin. Myofibroblasts isolated from Crohn’s disease patients showed similar responses, with the exception of increased basal collagen production. Myofibroblast migration/mobility was directly reduced by TNF-α or IFN-γ, but increased by TGF-β1. However, conditioned media from epithelial cells pretreated with pro-inflammatory cytokines decreased migration/mobility of myofibroblasts.Conclusions.Our study indicates that colonic epithelial cells may respond to an inflammatory milieu by inducing myofibroblast functions similar to those observed during intestinal fibrosis.

Υπόβαθρο/στόχοι.Επιθηλιακά κύτταρα και παρακείμενοι υποεπιθηλιακοί μυοϊνοβλάστες μετέχουν στην παθοφυσιολογία εντερικής φλεγμονής και ίνωσης αντίστοιχα. Ερευνήσαμε την πιθανή επικοινωνία μεταξύ τους, επικεντρωνόμενοι σε μονοπάτια φλεγμονής του βλεννογόνου που ενδεχομένως πυροδοτούν εντερική ίνωση.Μέθοδοι.Μελετήσαμε την επίδραση των προφλεγμονωδών κυτταροκινών IL-1α, TNF-α, IFN-γ σε ανθρώπινες επιθηλιακές κυτταρικές σειρές και των υπερκειμένων τους σε πρωτογενείς ανθρώπινους υποεπιθηλιακούς μυοϊνοβλάστες παχέος εντέρου και στην αντίστοιχη κυτταροσειρά 18CO ως προς TGF-β ισομορφές, TIMP-1, κολλαγόνο, δραστικότητα μεταλλοπρωτεασών MMP-2, -9 και μετανάστευση μυοϊνοβλαστών.Αποτελέσματα.Οι προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες αύξησαν την έκκριση των προϊνωτικών TGF-β και ΤΙΜΡ-1 σε επιθηλιακά κύτταρα, αλλά όχι σε μυοϊνοβλάστες. Οι TNF-α και IL-1α προκάλεσαν επαγωγή MMP-9 δραστικότητας σε μυοϊνοβλάστες, αλλά η IFN-γ ανέστειλε αυτό το φαινόμενο. Επιθηλιακά κύτταρα προδιεγερμένα με τις προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες προκάλεσαν δραστικότητα MMP-9 στους μυοϊνοβλάστες, εξαρτώμενη από σηματοδότηση του υποδοχέα Α των ενδοθηλινών της μεμβράνης τους. Επιπλέον, επιθηλιακά κύτταραπροεπωασμένα με τις προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες διπλασίαζαν τη συνολική παραγωγή κολλαγόνου στους μυοϊνοβλάστες, ανεξάρτητα από TGF-β, CTGF, TF και ενδοθηλίνες. Μυοϊνοβλάστες απομονωμένοι από ασθενείς με νόσο του Crohn επέδειξαν όμοιες απαντήσεις, με την εξαίρεση της ιδιοσυστασιακά αυξημένης βασικής παραγωγής κολλαγόνου. Η μετανάστευση/κινητικότητα των μυοϊνοβλαστών μειώθηκε άμεσα από τον TNF-α και την IFN-γ, αλλά αυξήθηκε από τον TGF-β1. Ωστόσο, επώαση με υπερκείμενο επιθηλιακών προδιεγερμένων με τις προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες μείωσε τη μετανάστευση/κινητικότητα των μυοϊνοβλαστών.Συμπεράσματα.Η μελέτη μας καταδεικνύει ότι τα κολονικά επιθηλιακά κύτταρα δυνητικά απαντούν σε φλεγμονώδες περιβάλλον προκαλώντας λειτουργίες των υποκείμενων μυοϊνοβλαστών παρόμοιες με αυτές που παρατηρούνται σε εντερική ίνωση.