Ο ρόλος του αντιμεταφορέα νατρίου/υδρογόνου NHE-1 στη διαφοροποίηση των μονοκυττάρων

Τα μονοκύτταρα του περιφερικού αίματος ενηλίκων διαφοροποιούνται σε μακροφάγα και άλλα φαγοκυτταρικού τύπου κύτταρα, όπως είναι οι οστεοκλάστες. Η σχετιζόμενη με τον αντιμεταφορέα νατρίου/υδρογόνου, NHE-1, μεταβίβαση σήματος έχει συσχετισθεί με τη διαφοροποίηση και την ενεργοποίηση των μακροφάγων. Επιπλέον, είναι γνωστό ότι τα μονοκύτταρα αποδιαφοροποιούνται σε πρόδρομες μορφές τους και επαναδιαφοροποιούνται πρακτικά σε οποιαδήποτε κυτταρική σειρά. Ο NHE-1 αποτελεί κεντρικό μόριο στη μεταβίβαση του σήματος στα κύτταρα και εμπλέκεται όχι μόνο στη διατήρηση του ενδοκυτταρικού pH, αλλά και στη σύνδεση με τον κυτταροσκελετό και τη σχετική με τις Rho κινάσες σηματοδότηση. Στην παρούσα εργασία εξετάστηκε η ικανότητα διαφοροποίησης των μονοκυττάρων προς οστεοκλάστες και προς λειτουργικά μακροφάγα καθώς και η ικανότητα αποδιαφοροποίησης και επαναδιαφοροποίησής τους σε οστεοβλάστες, λιπώδη, νευρικά και παγκρεατικά κύτταρα. Ελέγχθηκε επίσης η ικανότητα πολλαπλασιασμού των αποδιαφοροποιημένων μονοκυττάρων μετά τη διαφοροποίησή τους καθώς η έκφραση δεικτών οι οποίοι χαρακτηρίζουν τα πολύ μικρά κύτταρα που μοιάζουν με τα εμβρυικά κύτταρα (VSEL). Τέλος, διερευνήθηκε ο ρόλος του ΝΗΕ-1 στους εν λόγω μηχανισμούς καθώς και η συμμετοχή των κινασών PKC και PI3K στη διαφοροποίηση των μονοκυττάρων προς μακροφάγα. Με βάση τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης συμπεραίνεται ότι τα μονοκύτταρα μπορούν εύκολα να απομονωθούν από το περιφερικό αίμα ενηλίκων και να κρυοσυντηρηθούν. Τα μονοκύτταρα ανθρώπινου περιφερικού αίματος ενηλίκων μπορούν εύκολα να διαφοροποιηθούν in vitro προς οστεοκλάστες και λειτουργικά μακροφάγα και η αναστολή του ΝΗΕ-1 παρεμποδίζει τους εν λόγω μηχανισμούς. Στη διαφοροποίηση των μονοκυττάρων προς μακροφάγα φαίνεται να εμπλέκονται όλες οι ισομορφές των PKC κινασών, εκτός των κλασικών α, β1 και β2. Οι κινάσες PI3K δεν επηρεάζουν το ρόλο του ΝΗΕ-1 στον εν λόγω μηχανισμό. Στο μηχανισμό φαγοκυττάρωσης των προερχόμενων από τα μονοκύτταρα μακροφάγων δε φαίνεται να εμπλέκονται οι κινάσες PKC. Αντίθετα, ο ΝΗΕ-1 συμμετέχει και επηρεάζει τον εν λόγω μηχανισμό. Επιπρόσθετα, τα μονοκύτταρα ανθρώπινου περιφερικού αίματος ενηλίκων, υπό την επίδραση αυξητικών παραγόντων, κυτοκινών και αναγωγικών παραγόντων, μπορούν εύκολα να αποδιαφοροποιηθούν in vitro προς πρόδρομα μονοκυτταρικού τύπου κύτταρα, ενώ ο ΝΗΕ-1 δε φαίνεται να εμπλέκεται στον εν λόγω μηχανισμό. Τα αποδιαφοροποιημένα μονοκύτταρα δεν είναι ικανά να πολλαπλασιαστούν in vitro μετά την αποδιαφοροποίησή τους, με βάση το πειραματικό πρωτόκολλο που ακολουθήθηκε στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, και παρά το μικρό τους μέγεθος, δεν εκφράζουν δείκτες οι οποίοι χαρακτηρίζουν τα πολύ μικρά κύτταρα που μοιάζουν με τα εμβρυικά κύτταρα (VSEL). Υπό κατάλληλες όμως συνθήκες καλλιέργειας επαναδιαφοροποιούνται in vitro προς οστεοβλάστες και λιπώδη κύτταρα, ενώ ο ΝΗΕ-1 δε φαίνεται να εμπλέκεται στους εν λόγω μηχανισμούς. Με βάση το πειραματικό πρωτόκολλο που ακολουθήθηκε στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, δεν ήταν εφικτή η επαναδιαφοροποίηση των αποδιαφοροποιημένων μονοκυττάρων προς νευρικά ή/και παγκρεατικά κύτταρα in vitro. Συνοψίζοντας, ο ΝΗΕ-1 φαίνεται να συμμετέχει μόνο στους μηχανισμούς διαφοροποίησης των μονοκυττάρων προς φαγοκύτταρα και όχι στους μηχανισμούς αποδιαφοροποίησης/επαναδιαφοροποίησης. Η αναστολή του ΝΗΕ-1 περιορίζει τη διαφοροποίηση των μονοκυττάρων προς λειτουργικά μακροφάγα και προς ώριμους οστεοκλάστες, γεγονός που υποδεικνύει τον πιθανό ρόλο των αναστολέων του ΝΗΕ-1 στη θεραπεία ή/και στην πρόληψη της αθηρωμάτωσης και της οστεοπόρωσης.