ANALISI DEL METABOLISMO OSSIDATIVO DELLE CELLULE STROMALI MESENCHIMALI DI PAZIENTI AFFETTI DA SINDROME DI SHWACHMAN-DIAMOND (SDS) E NUOVE STRATEGIE TERAPEUTICHE

Il nostro gruppo ha dimostrato come le cellule stromali mesenchimali (MSC) derivanti dal midollo di pazienti SDS (SDS-MSC) abbiano un difetto nella formazione di strutture simil-capillari in vitro (n=13). Studi precedenti hanno mostrato come le LCL-SDS abbiano un alterato metabolismo ossidativo. Scopo del nostro studio è determinare se questa alterazione è alla base dell’incapacità angiogenica osservata nelle SDS-MSC e se l’uso innovativo del DMSO, come molecola antiossidante, possa correggere questo difetto. Abbiamo dimostrato che dopo 48h di trattamento con 0.05% di DMSO le SDS-MSC recuperano la capacità di formare tubuli in modo paragonabile alle MSC controllo (HD-MSC), (n=7). Importante, le SDS-MSC mostrano un’alta perossidazione lipidica rispetto alle HD-MSC (rispettivamente: media=11.8μM/mg,range=10.4-15.2μM/mgvsmedia=6.5μM/mg,range=5.0-7.7μM/mg;p<0.0022,n=6) ed il DMSO la riduce drasticamente riportandola a valori comparabili alle HD-MSC. Analizzando la fosforilazione ossidativa e valutandole le vie dei complessi I/III/IV e II/III/IV, osserviamo come le SDS-MSC consumano meno della metà dell’ossigeno rispetto alle HD-MSC e sintetizzano oltre il 60% di ATP in meno. In particolare, l’alterata funzionalità mitocondriale nelle SDS-MSC è dovuta ad una riduzione media del 63% dell’attività del complesso IV (p<0.002,n=6). Inoltre, il rapporto ATP/AMP intracellulare è inferiore negli SDS rispetto alle HD-MSC (rispettivamente:media=1.1,range=0.8-1.6vsmedia=3.6,range=3.1-4.0;p<0.0022,n=6) e correla con un aumento medio del 35% dell’attività della lattato deidrogenasi (p<0.002,n=6). Sorprendentemente, l’utilizzo del DMSO riporta la funzionalità metabolica ad un livello del tutto paragonabile alle HD-MSC, indicando come l’alterato stato energetico delle SDS-MSC sia alla base del loro difetto angiogenico e che l’uso di antiossidanti possa aprire la strada a nuovi trattamenti terapeutici per i pazienti SDS.