Modulación de la Expresión de Esclerostina en Células Troncales Mesenquimales

Abstract

Objetivos: La esclerostina, un inhibidor de Wnt codificado por el gen SOST, es una proteína presente en osteocitos. Al ser la vía Wnt un importante impulsor para la diferenciación de células mesenquimales, analizamos si estas células expresan esclerostina; por otra parte, comparamos si hay alguna diferencia entre MSC de pacientes osteoporóticos y con artrosis. Métodos: Las células mesenquimales se obtuvieron a partir de la médula ósea de pacientes osteoporóticos con fractura de cadera, con controles con artrosis. El ADN y ARN se aisló de las MSC. La experimentos de expresión genética fueron realizados por RNAseq (Illumina Hiseq 2000) y confirmados por RT-qPCR con sondas Taqman. La transfección de células siguiendo el protocolo de tranfección de Lipofectamina 3000 hMSC (Thermo Fisher Scientific). Resultados: El análisis previo de RNAseq mostró una mayor abundancia de SOST en células mesenquimales obtenidas de pacientes con fracturas. Estos datos fueron confirmados por RT-qPCR (ΔCq SOST en fracturas: -14,9; ΔCq SOST en osteoartritis: -17,7, n = 24, p = 0,0115). Los análisis de transfección en células HEK-293T y HOS-TE85 usando vectores de expresión con RUNX2/OSX y vectores reporteros de SOST demostró un aumento de éste último en presencia de RUNX2/OSX. Experimentos similares empleando células mesenquimales no pudieron demostrar lo mismo como consecuencia de la resistencia de estas células a la transfección. Conclusiones: Las células mesenquimales expresan SOST. La expresión de este gen está aumentada en pacientes con osteoporosis, comparándolo con pacientes con artrosis.

Objectives: Sclerostin, a Wnt inhibitor encoded by the gene SOST, is usually regarded as an osteocyte product. As the Wnt pathway is an important driver for the differentiation of MSCs, we analyze if these cells express sclerostin, as well as compare if there are any differences between osteoporotic MSCs and osteoarthritic ones. Methods: MSCs were grown from the bone marrow of osteoporotic patients with hip fracture and controls with osteoarthritis. DNA and RNA were isolated from MSCs at first passage. Gene expression was determined by RNAseq (Illumina Hiseq 2000) and confirmed by RT-qPCR with Taqman probes. Cell transfection was done following Lipofectamine 3000 hMSC Transfection protocol (Thermo Fisher Scientific) Results: Previous RNAseq analysis showed higher abundance of SOST transcripts in MSCs obtained from patients with fractures. These data were confirmed by RT-qPCR (ΔCq SOST in fractures: -14.9; ΔCq SOST in osteoarthritis: -17.7, n=24, p=0,0115). Transfection analysis in HEK-293T/HOS-TE85 using RUNX2/OSX expression vectors and SOST reporters showed that RUNX/OSX stimulated SOST transcription. Similar experiments could not be done with MSCs due to the resistance of these cells to transfection. Summary & Conclusion: MSCs express SOST. Expression of this sclerostin-coding gene is up-regulated in patients with osteoporotic hip fractures.