Jornal de pesquisa e terapia com células-tronco

Abstrato

Um estudo clínico de biomarcadores celulares e humorais circulantes envolvidos na regeneração óssea após lesões traumáticas

Hans Gottlieb, Tobias W. Klausen, Martin Boegsted, Bo S. Olsen, Gunnar S. Lausten, Jens Kastrup, Julia S. Johansen, Mette Nyegaard, Karen Dybkaer e Hans E. Johnsen

Enquadramento: A cicatrização de fraturas inclui a formação de cartilagem, vasos sanguíneos e ossos, que envolve células progenitoras circulantes, citocinas e fatores de crescimento numa homeostase complexa de regeneração tecidular. Aqui descrevemos um estudo clínico de variáveis ​​celulares e humorais circulantes por uma abordagem multiparamétrica dependente do tempo após lesões traumáticas. Materiais e Métodos: Foram estudadas duas coortes prospetivas de 50 doentes, com fratura do tornozelo ou da anca (coorte 1) ou substituições planeadas da anca (coorte 2), bem como controlos saudáveis ​​emparelhados por idade. As amostras de sangue foram recolhidas oportunamente durante o período pós-traumático e analisadas para i) subconjuntos mesenquimais não hematopoiéticos (CD45neg) por citometria de fluxo multiparamétrica (MFC), ii) perfil de expressão genética global (GEP) por micro array e iii) marcadores inflamatórios séricos incluindo o factor de crescimento YKL-40 por imunoensaios (ELISA). Foram realizadas análises integradas para identificar padrões celulares e humorais com potencial impacto na regeneração tecidular. Resultados: Os níveis pós-traumáticos de glóbulos brancos circulantes, subconjuntos de progenitores imaturos e plaquetas, bem como YKL-40, IL-6 e PCR variaram bifásicamente e correlacionaram-se com o tipo de trauma. O MFC analítico identificou dois compartimentos sanguíneos CD45neg mais pequenos que expressavam simultaneamente vários graus de CD105, CD133, CD73, VEGF-R, CD144 ou CD31, CD34, CD166, CXCR4, respetivamente, suportando que subconjuntos mesenquimais estão envolvidos na consolidação de fraturas. A análise por microarranjos identificou alterações pós-traumáticas significativas na expressão genética de genes específicos com uma relação conhecida com a inflamação, regeneração óssea e angiogénese em células mononucleares circulantes (MNC). A quantificação de YKL-40 por ELISA revelou alterações pós-traumáticas major no trauma da anca em comparação com os doentes com fraturas do tornozelo (MNC: p=0,0006; YKL-40: p=0,0004). O YKL-40 correlacionou-se também com o tipo de trauma ósseo, documentado a diferentes níveis em doentes com artroplastia cirúrgica da anca planeada e fraturas traumáticas da anca (p=0,005). Conclusões: O presente estudo descreve uma resposta celular e humoral pós-traumática dependente do tempo após artroplastias planeadas da anca, fraturas do tornozelo e da anca. Os dados identificam e enumeram potenciais células progenitoras mesenquimais que suportam um papel regenerativo. Por fim, a análise documentou uma correlação entre o fator de crescimento YKL-40 e os traumatismos ósseos que o separam da IL-6 e da PCR. Estas observações podem ser utilizadas para futura identificação, isolamento e caracterização de células circulantes com impacto na regeneração óssea.