Análise do efeito de células estromais mesenquimais, suas partículas de membrana e seu meio condicionado sobre neutrófilos

Abstract

Os neutrófilos são importantes células do sistema imune, que atuam de diferentes formas e assumem fenótipos de acordo com o ambiente que estão inseridos. De forma simplificada, podemos considerar que existem neutrófilos inflamatórios – N1, e anti-inflamatórios – N2, além de sua forma de repouso, ou naive. Os perfis, N1 e N2, podem estar relacionados com patologias. Dentre as possíveis formas para modular o perfil de neutrófilos, está a terapia celular com as células estromais mesenquimais (MSC). As MSC são células multipotentes que podem ser obtidas de vários tecidos adultos, como tecido adiposo, medula óssea, ou anexos embrionários. O potencial imunomodulatório das MSC é conhecido e bem estudado em células imunes como macrófagos, monócitos e linfócitos, porém muito pouco estudado em neutrófilos. Assim, este trabalho teve como objetivo explorar os efeitos de MSC da membrana coriônica (cMSC) sobre neutrófilos maduros, utilizando diferentes tratamentos derivados de cMSC: Meio condicionado, micropartículas de membrana (MP-cMSC) e co-cultivo. As MP-cMSC são uma alternativa de tratamento livre de células que contorna alguns problemas da terapia com células integras, mas mantém a possibilidade de interação da célula alvo com proteínas de membrana das MSC mimetizando o contato célula-célula. Como comparativo, utilizaram-se neutrófilos naive, neutrófilos induzidos N1 e neutrófilos induzidos N2. Observou-se que o tratamento com todos os derivados de cMSC apresentaram efeitos sobre a funcionalidade dos neutrófilos. tratamento com meio condicionado, e, portanto, efeitos parácrinos, apresentou uma redução na taxa de apoptose, leve aumento na produção de espécies reativas de oxigênio, aumento do potencial imunossupressor e alterações enzimáticas compatíveis com um perfil semelhante ao anti-inflamatório. Enquanto isso, os efeitos de redução na taxa de apoptose, imunossupressão e alterações enzimáticas não foram significativamente relevantes para MP-cMSC. Isso indica que grande parte dos efeitos avaliados não se deve a interação íntima dos neutrófilos com proteínas de membrana das cMSC. No entanto, as MP-cMSC aumentaram a produção de espécies reativas de oxigênio, indicando uma maior atividade antimicrobiana. Ainda assim, o tratamento com MP-cMSC não se assemelha ao perfil N1, indicando um fenótipo diferente dos extremos N1 e N2. Para o grupo de co-cultivo de cMSC, foram observados resultados intermediários, visto que esse tratamento possui tanto interações parácrinas quanto interações célula-célula. Podemos concluir que as cMSC e seus produtos possuem efeitos na modulação de neutrófilos indicando que o meio condicionado apresenta um maior potencial para induzir o fenótipo semelhante ao anti-inflamatório. Contudo, mais estudos são necessários para compreender o mecanismo de ação dos diferentes produtos de cMSC nesse tipo celular.

Neutrophils are essential cells of the immune system that act in various ways and assume different phenotypes according to their environment. In a simplified way, we can consider that there are inflammatory neutrophils – N1, and anti-inflammatory ones – N2, in addition to their resting, or naïve form. Both profiles, N1 and N2, may be related to several pathologies. There are various ways to modulate neutrophil profiles, one of which is cell therapy with mesenchymal stromal cells (MSC). MSC are multipotent cells obtained from different types of adult tissues, such as adipose tissue, bone marrow, or embryonic appendages. The immunomodulatory potential of MSC is known in several conditions and cell types, affecting immune cells such as macrophages, monocytes, lymphocytes, and neutrophils. The literature on MSC and neutrophils is scarce, lacking important pieces of information about specific mechanisms and having conflicting evidence. This work explores the effects of MSC extracted from the chorionic membrane (cMSC) on mature neutrophils. cMSC has not been extensively explored in the literature, and its interaction with neutrophils is practically unknown. Different cMSC-derived treatments were compared: Conditioned medium, membrane microparticles (MP-cMSC), and co-culture. It is pertinent to highlight the inclusion of MP-cMSC, which is a cell-free alternative that overcomes some problems of whole-cell therapy. Meanwhile, the effects of reducing the rate of apoptosis, immunosuppression, and enzymatic changes were subtle, or even non-existent in MP-cMSC treatment. This indicates that most observed effects are not due to the intimate interaction of neutrophils with cMSC membrane proteins. However, MP-cMSC increased the production of ROS, pointing to an enhanced microbicide capacity. However, MP-cMSC treatments did not present similar characteristics to N1, indicating a different profile when compared to N1 or N2. For the MSC co-culture group, intermediate results were observed, as this treatment has both paracrine interactions and cell-cell interactions.We can conclude that MSC and their products affect neutrophil modulation, indicating that conditioned medium presents a greater potential for inducing an anti-inflammatory-like phenotype. However, further studies are necessary to understand the mechanism of action of different MSC products on this cell type.