Μελέτη της επίδρασης του ωσμωτικού στρες στα μεσοθηλιακά κύτταρα του υπεζωκότα

Abstract

The pleural cavity is exposed to osmolarity changes during the development of pleural effusion. In the present study the range of osmolarity of pleural effusions caused by different pathologies (malignant, parapneumonic and transudative) was measured, followed by analysis and correlation with the biochemical characteristics (glucose, total protein, LDH, pH). The effect of osmolality on the pleural membrane permeability was studied on sheep parietal pleura by means on transmesothelial resistance measurements while its effects on cell migration, adhesion and proliferation was studied on benign mesothelial cells (MeT-5A) and on the mesothelioma cell lines, M14K; (epithelioid mesothelioma) and ZL34 (sarcomatoid mesothelioma). The range of osmolarity (250mOsm – 350mOsm) that was measured was used to apply hyperosmotic and hypoosmotic stress respectively. Our results suggest that hypoosmotic but not hyperosmotic stress decreased sheep parietal pleura permeability. Hyperosmotic and hypoosmotic stress reduced the migration rate of MeT-5A and ZL34 cells, while it did not affect M14K cells. Cell adhesion was enhanced in the presence of hyperosmotic stress on MeT-5A and ZL34 cells but not affected on M14K cells. Hypoosmotic stress decreased cell adhesion only on ZL34 cells. Finally, cell proliferation rate was not altered under hyperosmotic conditions in all cell lines while under hypoosmotic stress, cell proliferation rate was decreased in MeT-5A and M14K but not in ZL34. In total, we found that the pleural mesothelium is exposed to osmotic gradients that affect its permeability and cell functions of both benign and malignant cells.

H υπεζωκοτική κοιλότητα εκτίθεται σε μεταβολές της ωσμωτικότητας κατά την ανάπτυξη υπεζωκοτικής συλλογής. Στη παρούσα μελέτη μετρήθηκε το εύρος των τιμών της ωσμωτικότητας υπεζωκοτικών συλλογών προερχόμενων από διάφορες παθολογικές καταστάσεις (κακοήθεις, παραπνευμονικές και διιδρωματικές), με παράλληλη ανάλυση και συσχέτιση των βιοχημικών χαρακτηριστικών τους (γλυκόζη, ολική πρωτεΐνη, LDH, pH). Επίσης μελετήθηκε η επίδραση της μεταβολής της ωσμωτικότητας στην διαπερατότητα του τοιχωματικού υπεζωκότα προβάτου μέσω της μέτρησης της διαμεσοθηλιακής αντίστασης αλλά και η επίδρασή της στην κυτταρική μετανάστευση, προσκόλληση και πολλαπλασιασμό καλοήθων μεσοθηλιακών κυττάρων MeT-5A, και κυττάρων μεσοθηλιώματος Μ14Κ (επιθηλιοειδούς τύπου) και ZL34 (σαρκωματοειδούς τύπου). Το εύρος των υπεζωκοτικών συλλογών που μετρήθηκε (250mOsm – 350mOsm) χρησιμοποιήθηκε για την εφαρμογή του υπερωσμωτικού και υποωσμωτικού στρες αντίστοιχα. Το υποωσμωτικό και όχι το υπερωσμωτικό στρες μείωσε τη διαπερατότητα του τοιχωματικού υπεζωκότα προβάτου. Το υπερωσμωτικό και υποωσμωτικό στρες προκάλεσε μείωση στο ρυθμό μετανάστευσης των MeΤ-5A και ZL34 κυττάρων ενώ δεν επηρέασε τα M14K. Αντίστοιχα η κυτταρική προσκόλληση ενισχύθηκε παρουσία υπερωσμωτικού στρες στα MeΤ-5A και ZL34 κύτταρα ενώ δεν επηρεάστηκε στα M14K. Το υποωσμωτικό στρες προκάλεσε μείωση της κυτταρικής προσκόλλησης μόνο στα ZL34 κύτταρα. Τέλος ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός δεν επηρεάστηκε παρουσία υπερωσμωτικού στρες και στις τρεις κυτταρικές σειρές ενώ μειώθηκε παρουσία υποωσμωτικού στρες στα MeΤ-5A και Μ14Κ κύτταρα ενώ δεν μεταβλήθηκε στα ZL34. Συνολικά παρατηρήθηκε ότι το υπεζωκοτικό μεσοθήλιο εκτίθεται σε διάφορες τιμές της ωσμωτικότας και η βαθμίδωση αυτή επηρεάζει τη διαπερατότητα αλλά και της κυτταρικές λειτουργίες τόσο των καλοηθών όσο και των καρκινικών κυττάρων.