Μελέτη του ρόλου του συστήματος Ογκοστατίνης Μ (oncostatin M-OSM) στην Ιδιοπαθή Φλεγμονώδη Νόσο του Εντέρου (ΙΦΝΕ)

Abstract

Background Oncostatin-M (OSM), is associated with anti-TNF-α resistance in Inflammatory Bowel Disease (IBD) and fibrosis in inflammatory diseases. We studied the expression of OSM and its receptors (OSMR, gp130) on intestinal subepithelial myofibroblasts (SEMFs) and the effect of OSM stimulation on SEMFs. Methods The mRNA and protein expression of OSM, OSMR, gp130, and several fibrotic and chemotactic factors were studied in mucosal biopsies and isolated human intestinal SEMFs of patients with IBD and healthy controls (HC), and in a model of Human Intestinal Organoids (HIOs). SEMFs and HIOs were stimulated with OSM and IL-1α/TNF-α. RNAseq data of mucosal biopsies were also analyzed. Results OSMR and gp130 were overexpressed in mucosal biopsies of patients with IBD (P<0.05), especially in inflamed segments (P<0.05). The expression of OSM, OSMR, and gp130 in SEMFs from HC was increased after stimulation with IL-1α/TNF-α (P<0.001, P<0.01, P<0.01 respectively). The expression of CCL2, CXCL9, CXCL10, and CXCL11 was increased in SEMFs from patients with IBD and HC after stimulation with OSM in a dose-dependent manner (P<0.001, P<0.05, P<0.001, P<0.001 respectively) and was further increased after pre-stimulation with IL-1α/TNF-α (P<0.01 vs OSM-alone); Similar results were yielded after stimulation of HIOs (P<0.01). OSM did not induce the expression of Collagen I, III and fibronectin. OSMR expression was positively correlated with CCL2, CXCL9, CXCL10, and CXCL11 expression in mucosal biopsies (P<0.001, P<0.001, P=0.045, P=0.033 respectively). Conclusions Human SEMFs over-express OSMR in an inflammatory microenvironment. OSM may promote inflammation in IBD via its stimulatory effects on SEMFs, which primarily involve chemoattraction of immune cells to the intestinal mucosa.

Υπόβαθρο Η ογκοστατίνη-Μ (OSM) συνδέεται με την αντοχή στη θεραπεία με αντι-TNF παράγοντες στα Ιδιοπαθή Φλεγμονώδη Νοσήματα του Εντέρου (ΙΦΝΕ) και με την ίνωση σε διάφορες φλεγμονώδεις νόσους. Μελετήσαμε την έκφραση της OSM και των υποδοχέων της (OSMR, gp130) στους εντερικούς υποεπιθηλιακούς μυοϊνοβλάστες (ΕΥΜ) καθώς και την επίδραση της διέγερσης με OSM στους ΕΥΜ. Μέθοδοι Η έκφραση mRNA και πρωτεϊνών της OSM, OSMR, gp130, καθώς και διαφόρων ινωτικών και χημειοτακτικών παραγόντων, μελετήθηκε σε βιοψίες εντερικού βλεννογόνου και σε απομονωμένους ανθρώπινους ΕΥΜ ασθενών με ΙΦΝΕ και υγιών μαρτύρων, καθώς και σε μοντέλο Ανθρώπινων Εντερικών Οργανοειδών (ΑΕΟ). Οι ΥΕΜ και τα ΑΕΟ διεγέρθηκαν με OSM και IL-1α/TNF-α. Αναλύθηκαν επίσης δεδομένα RNAseq από βιοψίες εντερικού βλεννογόνου. Αποτελέσματα Η έκφραση των OSMR και gp130 ήταν αυξημένη στις βιοψίες εντερικού βλεννογόνου ασθενών με ΙΦΝΕ (P<0.05), ιδιαίτερα σε φλεγμαίνουσες περιοχές (P<0.05). Η έκφραση των OSM, OSMR και gp130 στους ΥΕΜ υγιών μαρτύρων αυξήθηκε μετά από την διέγερση τους με IL-1α/TNF-α (P<0.001, P<0.01, P<0.01 αντίσοιχα). Η έκφραση των CCL2, CXCL9, CXCL10 και CXCL11 αυξήθηκε σε ΥΕΜ από ασθενείς με ΙΦΝΕ και υγιείς μάρτυρες μετά από την διέγερση τους με OSM με δοσο-εξαρτώμενο τρόπο (P<0.001, P<0.05, P<0.001, P<0.001 αντίστοιχα) και αυξήθηκε περαιτέρω μετά από την προδιέγερση τους με IL-1α/TNF-α (P<0.01 έναντι μόνο OSM). Παρόμοια αποτελέσματα παρατηρήθηκαν και στα ΑΕΟ (P<0.01). Η OSM δεν επηρέασε την έκφραση των κολλαγόνων τύπου I και III και της φιμπρονεκτίνης. Η έκφραση της OSMR συσχετίστηκε θετικά με την έκφραση των CCL2, CXCL9, CXCL10 και CXCL11 στις βιοψίες εντερικού βλεννογόνου (P<0.001, P<0.001, P=0.045, P=0.033 αντίστοιχα). Συμπεράσματα Οι ανθρώπινοι ΥΕΜ υπερεκφράζουν την OSMR σε φλεγμονώδες μικροπεριβάλλον. Η OSM μπορεί να προάγει τη φλεγμονή στα ΙΦΝΕ μέσω των διεγερτικών της επιδράσεων στους ΥΕΜ, οι οποίες αφορούν κυρίως την χημειοταξία ανοσοκυττάρων προς το εντερικό βλεννογόνο.