Les cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse modulent l’autophagie dans les macrophages RAW264.7 via la voie de signalisation phosphoinositide 3-kinase/protéine kinase B/hème oxygénase-1 dans des conditions de privation/restauration d’oxygène-glucose
Les lésions pulmonaires aiguës (LPA) sont caractérisées par une inflammation extensive, une autophagie accrue, une réduction de la phagocytose et une production excessive de médiateurs inflammatoires par les macrophages alvéolaires, contribuant à l’œdème pulmonaire et à l’aggravation de la pathologie. L’autophagie, processus de dégradation des organites et protéines endommagés, joue un rôle dual dans la survie et la mort cellulaire. Une autophagie modérée protège les cellules contre les stress comme l’hypoxie, tandis qu’une autophagie excessive peut induire la mort cellulaire. Les cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse (CSM-MO) présentent un potentiel thérapeutique en régulant l’autophagie et en réparant les tissus lésés. Cette étude explore le rôle des CSM-MO dans la modulation de l’autophagie des macrophages RAW264.7 sous privation/restauration d’oxygène-glucose (OGD/R) et les voies de signalisation impliquées.
Un système de co-culture de macrophages RAW264.7 avec des CSM-MO a été établi pour mimer les lésions d’ischémie-reperfusion (LIR). L’autophagie a été évaluée via un adénovirus recombinant (Ad-mCherry-GFP-LC3B) et des Western blots pour mesurer les protéines LC3-I, LC3-II et p62. Une analyse de microarrays a identifié des gènes différentiellement exprimés, notamment l’hème oxygénase-1 (HO-1), cible de la voie PI3K/Akt.
Sous OGD/R, les macrophages RAW264.7 ont montré une augmentation du ratio LC3-II/LC3-I (1,27 ± 0,20 vs. 0,44 ± 0,08) et une diminution de p62 (0,77 ± 0,04 vs. 0,95 ± 0,10). La co-culture avec des CSM-MO a normalisé ces marqueurs (ratio LC3-II/LC3-I : 0,68 ± 0,14 ; p62 : 1,10 ± 0,20), indiquant une régulation négative de l’autophagie.
La voie PI3K/Akt était inhibée sous OGD/R (PI3K : 0,40 ± 0,06 vs. 0,63 ± 0,10 ; ratio p-Akt/Akt : 0,39 ± 0,02 vs. 0,58 ± 0,03). Les CSM-MO ont restauré son activité (PI3K : 0,54 ± 0,05 ; p-Akt/Akt : 0,52 ± 0,05). L’inhibiteur LY294002 a annulé l’effet des CSM-MO sur l’autophagie (ratio LC3-II/LC3-I : 1,29 ± 0,15 vs. 0,89 ± 0,08), confirmant l’implication de PI3K/Akt.
L’analyse de microarrays a révélé une surexpression de HO-1 (ARNm : 0,89 ± 0,17 vs. 0,40 ± 0,07 ; protéine : 0,70 ± 0,09 vs. 0,48 ± 0,02) sous co-culture avec CSM-MO. D’autres gènes comme Mapk3 (ERK1/2) et Bnip3/Bnip3l (Nix) suggèrent l’implication des voies MAPK/ERK et HIF-1α/Bnip3/Bécline-1.
En conclusion, cette étude démontre que les CSM-MO régulent l’autophagie des macrophages via PI3K/Akt/HO-1 sous OGD/R, offrant des perspectives thérapeutiques pour les LPA. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour explorer les mécanismes de communication CSM-MO/macrophages et le rôle des autres voies identifiées.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001133