Al fine di ottenere modelli di studio per l’endotelio nella FC, i ricercatori hanno isolato cellule endoteliali dalle arterie polmonari (PAEC) normali e FC. Inoltre hanno messo a punto un sistema di inibizione della produzione di CFTR mediante siRNA (short interfering RNA = RNA ad interferenza breve). Il blocco del CFTR in cellule endoteliali dei cordoni ombelicali (HUVEC) e in PAEC esposte a agenti infiammatori e poste in un sistema che mima il flusso ematico, ha provocato notevoli alterazioni della morfologia di queste cellule fino alla rottura dei ponti che le tengono unite e alla perdita di coesione dello strato da loro formato a protezione dei vasi, con emissione di piccole porzioni di cellule definite micro particelle. E’ stato osservato che il blocco della funzione di CFTR nelle cellule endoteliali si associa al rilascio di sostanze pro-infiammatorie e al blocco del rilascio di sostanze anti-infiammatorie, e che alcuni farmaci sono in grado di correggere le alterazioni indotte dalla disfunzione di CFTR nelle cellule endoteliali. Questi risultati aiutano a comprendere meglio le cause della infiammazione polmonare nella FC, oltre che a individuare nuovi marcatori di malattia e terapie anti-infiammatorie.
To obtain cellular models to study the vascular endothelium within the context of CF lung disease, the researchers isolated pulmonary artery endothelial cells (PAEC) from non-CF and CF vessels and setup a CFTR siRNA protocol. CFTR blockade in umbilical vein endothelial cells (HUVEC) as well as in PAEC exposed to inflammatory cytokines and subjected to physiological shear stress to mimic in vivo conditions, determined dramatic morphological changes, characterized by non-apoptotic membrane blebbing localized at the apical surface and the cellular edges, which resulted in shrinking and cell detachment from the substrate, dismantling of cell-cell contacts and widening of inter-endothelial spaces. CFTR blockade also suppressed nitric oxide generation and stimulated the release of IL-8 as well as of microparticles (MP) from endothelial cells. CF patients presented increased levels of circulating endothelial cells and of endothelial-derived microparticles. Notably, agents that increase cAMP levels, in particular the combination of phosphodiesterase inhibitors and β2-adrenergic agonists prevented a number of dysfunctional responses of endothelial cells to CFTR inhibition. These results uncover novel mechanisms of CF inflammation as well as potential biomarkers and innovative therapeutic approaches to CF lung disease.
