Les exosomes dérivés de SHED améliorent l’hyposalivation dans le syndrome de Sjögren via l’expression de ZO-1 médiée par la voie Akt/GSK-3β/Slug
Le syndrome de Sjögren (SS) est un trouble auto-immune systémique caractérisé par une infiltration lymphocytaire des glandes exocrines, entraînant des symptômes de type sicca (bouche sèche) et des manifestations systémiques. Les traitements actuels se concentrent sur le soulagement des symptômes ou l’immunosuppression, mais ces approches ne restaurent pas la fonction glandulaire et présentent des risques à long terme. Cette étude explore le potentiel thérapeutique des exosomes dérivés des cellules souches de dents lactéales humaines (SHED-exos) dans la dysfonction des glandes salivaires liée au SS, en se focalisant sur leur mécanisme d’action via la voie de signalisation Akt/GSK-3β/Slug et la régulation de la zonula occluden-1 (ZO-1).
Effets thérapeutiques des SHED-exos dans la sialadénite induite par le SS
Restauration de la sécrétion salivaire chez les souris NOD
L’étude a utilisé des souris non obèses diabétiques (NOD) âgées de 14 semaines, modèles du SS en phase clinique, pour évaluer les SHED-exos. Les souris traitées par injection locale de 50 µg de SHED-exos dans les glandes sous-mandibulaires (GSM) ont montré une augmentation significative du débit salivaire stimulé par la pilocarpine comparé aux témoins non traités, traités au PBS ou aux exosomes de HaCaT (Figure 1D). À 21 semaines, les souris traitées avaient un débit salivaire comparable à celui des souris BALB/c saines, démontrant une récupération fonctionnelle.
Réduction de l’infiltration inflammatoire
La coloration hématoxyline-éosine a révélé une infiltration lymphocytaire étendue dans les GSM des souris NOD non traitées, quantifiée par les scores de foyers (nombre de clusters de cellules mononucléées par 4 mm²) et les indices de ratio (surface des foyers inflammatoires/surface tissulaire totale). Le traitement par SHED-exos a réduit les scores de foyers de 3,5 ± 0,3 à 1,8 ± 0,2 et les indices de ratio de 18,2 % ± 1,5 % à 9,7 % ± 1,1 %, indiquant une suppression de l’inflammation (Figures 1F, 1G).
Internalisation et distribution des SHED-exos dans les glandes salivaires
Rétention locale et internalisation cellulaire
Les SHED-exos marqués au PKH26 injectés dans les GSM ont été détectés dans les tissus glandulaires pendant 7 jours, avec une distribution uniforme au jour 3 (Figure 2A). Une perfusion intraductale avec des exosomes marqués au DiR a confirmé une rétention localisée dans les GSM sans dissémination systémique vers le foie, la rate ou les reins (Figure 2E). Le suivi par bioluminescence a révélé des signaux persistants pendant plus de 40 jours post-administration (Figures 2F–2J).
Internalisation par les cellules épithéliales
In vitro, les SHED-exos marqués au PKH26 ont été internalisés par les cellules SMG-C6 (cellules épithéliales sous-mandibulaires de rat), les cellules acineuses et canalaires primaires humaines de GSM en 24 heures, se localisant dans le cytoplasme (Figure 2K). Ces résultats confirment que les cellules épithéliales glandulaires sont des cibles principales des SHED-exos.
Amélioration de la perméabilité paracellulaire via ZO-1 par les SHED-exos
Restauration des protéines des jonctions serrées
Les tissus des glandes labiales de patients SS présentaient une réduction des ARNm de ZO-1, occludine et claudine-4 par rapport aux témoins. L’incubation avec des SHED-exos (200 µg/mL) a augmenté l’expression de ZO-1 et d’occludine dans les tissus SS, sans affecter l’aquaporine 5 (AQP5) ou la claudine-4 (Figures 3A–3D). De même, les cellules SMG-C6 traitées avec des SHED-exos ont montré une augmentation des niveaux protéiques de ZO-1 et d’occludine sans altération de leur localisation membranaire (Figures 3E–3H).
Modulation de la résistance électrique transepitheliale (TER)
Les SHED-exos ont réduit la TER dans les monocouches de SMG-C6 de 589 ± 23 Ω·cm² à 420 ± 18 Ω·cm² en 24 heures, indiquant une perméabilité paracellulaire accrue (Figure 3I). Le knock-out de ZO-1 a aboli cet effet, tandis que sa restauration a rétabli la réduction de TER induite par les SHED-exos, confirmant le rôle central de ZO-1 (Figures 3J, 3K).
Mécanismes moléculaires : régulation de la voie Akt/GSK-3β/Slug
Profilage des miRNAs et analyse des voies
Une analyse par microréseau a identifié 180 miRNAs dans les SHED-exos, avec un enrichissement KEGG mettant en évidence la voie PI3K/Akt comme médiateur clé (Figure 4). Les SHED-exos ont réduit les ratios p-Akt/Akt et p-GSK-3β/GSK-3β dans les GSM des souris NOD et les cellules SMG-C6 (Figures 5A–5E, 5F–5J).
Répression transcriptionnelle de ZO-1 par Slug
Les SHED-exos ont réduit l’expression de Slug (répresseur transcriptionnel) de 60 % dans les SMG-C6, tandis que les niveaux de Snail restaient stables (Figures 5M–5O). Des tests de luciférase ont confirmé la liaison de Slug au promoteur de ZO-1, réprimant son activité (Figure 5P). L’activation d’Akt via l’IGF-1 a inversé les effets des SHED-exos, augmentant p-Akt/Akt, p-GSK-3β/GSK-3β et Slug, tout en supprimant ZO-1 (Figures 5F–5J).
Perfusion intraductale pour la traduction clinique
Efficacité prolongée et faisabilité
Les SHED-exos marqués au DiR perfusés via le canal de Wharton sont restés détectables dans les GSM pendant 49 jours (Figure 6A). Cette méthode a augmenté le débit salivaire des souris NOD (0,25 ± 0,03 g/min vs 0,12 ± 0,02 g/min pour les témoins PBS) et réduit les scores de foyers (1,6 ± 0,2 vs 3,4 ± 0,3) et les indices de ratio (8,9 % ± 1,0 % vs 17,8 % ± 1,4 %) (Figures 6B–6E). Le Western blot a confirmé une diminution de p-Akt/Akt, p-GSK-3β/GSK-3β et Slug, ainsi qu’une élévation de ZO-1 (Figures 6F–6J).
Implications et perspectives
Cette étude établit les SHED-exos comme une thérapie prometteuse contre l’hyposalivation liée au SS. En ciblant l’axe Akt/GSK-3β/Slug, les SHED-exos restaurent l’expression de ZO-1, améliorent la perméabilité paracellulaire et atténuent la dysfonction glandulaire. La perfusion intraductale offre une méthode d’administration mini-invasive avec une rétention prolongée, soulignant son potentiel translationnel. Les études futures devraient identifier les miRNAs spécifiques des SHED-exos responsables de la modulation de cette voie et valider ces résultats dans des essais cliniques.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002610