Μελέτη του οστικού μεταβολισμού στην κινητοποίηση των αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων
Authors: Τσιρκινίδης Παντελής 
Published: September 2021

Ο οστίτης ιστός ως ρυθμιστής της ανθρώπινης κινητοποίησης των αρχέγονων αιμοποιητικών αιμοποιητικών κυττάρων (hematopoietic stem cells-HSC): Δείκτες οστικού μεταβολισμού και αγγειογενετικές κυττοκίνες στην HSC κινητοποίηση ασθενών, υποβαλλόμενων σε αυτόλογη μεταμόσχευση αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων (ΑΜΑΑΚ).Εισαγωγή: Η κινητοποίηση και συλλογή των HSC του αίματος θεωρείται βασική θεραπευτική στρατηγική σε αρκετές αιματολογικές κακοήθειες που χρήζουν ΑΜΑΑΚ. Οι προτεινόμενοι μηχανισμοί κινητοποίησης των HSC, από τη νησίδα του μυελού των οστών που κατοικούν στην κυκλοφορία, στηρίζονται σε μελέτες σε πειραματόζωα και εμπλέκουν την G-CSF-επαγόμενη πρωτεόλυση κρίσιμων συνδετών, όπως ο παράγοντας-1 προερχόμενος από κύτταρα του στρώματος (SDF-1), και τη μείωση έκφρασης των συνδετών αυτών από το μυελικό στρώμα και ειδικά τους οστεοβλάστες (ΟΒ). Τα γεγονότα αυτά αίρουν την προσκόλληση των HSC στη νησίδα και τα οδηγούν σε κινητοποίηση. Πλέον ο οστίτης ιστός δεν θεωρείται απλά ένας δομικός, μη λειτουργικός, στηρικτικός ιστός του μυελού των οστών αλλά ρυθμιστής της HSC νησίδας, πλην όμως, υπάρχουν ελάχιστες πληροφορίες αναφορικά με το ρόλο της οστικής ανακατασκευής στην ανθρώπινη HSC κινητοποίηση.Σκοπός: Η μελέτη δεικτών του οστικού μεταβολισμού και αγγειογενετικών κυττοκινών στην HSC κινητοποίηση ασθενών με λέμφωμα ή πολλαπλό μυέλωμα.Μέθοδοι: Μελετήθηκαν 46 ασθενείς (18 με Non-Hodgkin λέμφωμα και 14 με πολλαπλό μυέλωμα και Hodgkin λέμφωμα αντίστοιχα). Συλλέχθηκε ορός από κάθε ασθενή σε δύο κομβικές χρονικές στιγμές: προ της έναρξης της κινητοποίησης και την ημέρα της συλλογής των HSC. Επιπλέον συλλέχθηκαν και 3 ενδιάμεσα, αλληλοδιάδοχα δείγματα ορού κατά τη διάρκεια της κινητοποίησης. Μετρήθηκαν με ELISA τα ακόλουθα μόρια στον ορό τωνασθενών: 1) Δείκτες οστικής απορρόφησης: CTX και NTX (τελοπεπτίδια-προιόντα απορρόφησης κολλαγόνου τύπου Ι μέσω καθεψίνης Κ των οστεοκλαστών) και TRACP-5b (ισομορφή 5b της όξινης φωσφατάσης ανθεκτικής στο τρυγικό οξύ, ένζυμο των οστεοκλαστών που αποδομεί την εξωκυττάρια θεμέλια ουσία), 2) Δείκτες οστικής δόμησης / ανακατασκευής: οστική αλκαλική φωσφατάση (BALP), οστεοκαλσίνη (OSC) και οστεοποντίνη (OPN), 3) Δείκτης δραστηριότητας οστεοκυττάρων και αναστολέας οστεοβλαστογένεσης / οστικής δόμησης: dickkopf-1 (DKK-1), 4) Δείκτες δραστηριότητας οστεοκυττάρων και OB και ρυθμιστές οστεοκλαστών: συνδέτης του υποδοχέα-ενεργοποιητή πυρηνικού παράγοντα κ-ελαφράς αλυσίδας, ευοδωτή ενεργοποιημένων Β-κυττάρων (RANKL) και οστεοπροτεγερίνη (OPG), 5) Δείκτες αγγειογένεσης: αγγειογενίνη (ANG), αγγειοποιητίνη-1 και -2 (ANGP-1 και ANGP-2), 6) Η κυττοκίνη ιντερλευκίνη-11 (IL-11), το διακυτταρικό κυτταρικό μόριο προσκόλλησης 1 (ICAM-1), η χημοκίνη SDF-1 και η πρωτεϊνογλυκάνη syndecan-1 (SYND-1). Οι τιμές των δειγμάτων συγκρίθηκαν με μη παραμετρικές μεθόδους. Ασθενείς στους οποίους συλλέχθηκαν CD34+ κύτταρα <2,0x106/kg ή/και η μέγιστη τιμή των κυκλοφορούντων CD34+ κυττάρων ήταν <20/μL θεωρήθηκαν «πτωχοί κινητοποιητές».Αποτελέσματα: Η σύγκριση των μορίων μεταξύ των δύο χρονικών στιγμών (δείγμα προ κινητοποίησης και δείγμα συλλογής) ανέδειξε τα παρακάτω: Η BALP (p=0.000) και η OPN (p=0.049) αυξάνονται στατιστικά σημαντικά μεταξύ προ κινητοποίησης και συλλογής. Η OSC, δείκτης οστικής ανακατασκευής, μειώνεται (p=0.000), όπως και ο DKK-1 (p=0.041), ο οποίος ως κρίσιμος μεταγραφικός συν-παράγοντας για την έκφραση της OSC στους ώριμους ΟΒ,ίσως εξηγεί την πτώση της. Τα δεδομένα αυτά καταδεικνύουν σημαντική αύξηση της οστικής δόμησης κατά την κινητοποίηση. Ο RANKL (p=0.000) και η OPG (p=0.000) αυξάνονται σημαντικά, οδηγώντας περαιτέρω σε σημαντική αύξηση του λόγου RANKL/OPG (p=0.000), αναδεικνύοντας ευόδωση οστεοκλαστογένεσης και ενεργοποίησης οστεοκλαστών κατά την κινητοποίηση, εύρημα κυρίως στους ασθενείς με πολλαπλό μυέλωμα. Πλην όμως αύξησηοστεοκλαστικής δραστηριότητας και οστικής απορρόφησης δεν απεδείχθη εφόσον το CTX μειώθηκε (p=0.026) ενώ το NTX και η TRACP-5b δεν μεταβλήθηκαν. Η ANGP-1 μειώθηκε δραματικά (p=0.000) ενώ η ANGP-2 αυξήθηκε (p=0.000), οδηγώντας σε σημαντική πτώση του λόγου ANGP-1/ANGP-2 (p=0.000), γεγονός που υποδηλώνει έντονη αγγειακή αποσταθεροποίηση κατά την HSC κινητοποίηση. Οι μετρήσεις των ενδιάμεσων ευρημάτων ανέδειξαν ενεργοποίηση του οστικού μεταβολισμού 2-4 ημέρες από την έναρξη της κινητοποίησης και κατοχύρωσαν τα προαναφερόμενα αποτελέσματα. Η σύγκριση μεταξύ καλών και πτωχών κινητοποιητών κατέδειξε, μεταξύ των άλλων, ότι οι πτωχοί κινητοποιητές είχαν στατιστικώς σημαντικά υψηλότερα επίπεδα CTX τόσο στο δείγμα προ κινητοποίησης (p=0.004) όσο και στο δείγμα συλλογής (p=0.001), υψηλότερα επίπεδα NTX στη συλλογή (p=0.02), χαμηλότερα επίπεδα ANGP-1 προ κινητοποίησης (p=0.004) και υψηλότερα επίπεδα OC στη συλλογή (p=0.000) σε σύγκριση με τους καλούς κινητοποιητές. Τα επίπεδα CTX, NTX και ANGP-1 προ κινητοποίησης φαίνεται να διακρίνουν στατιστικά την πτωχή κινητοποίηση.Συμπεράσματα: Τα αποτελέσματα της μελέτης μας δείχνουν για πρώτη φορά ότι η αύξηση της οστεοβλαστικής δραστηριότητας/οστικής δόμησης και η αγγειακή αποσταθεροποίηση αποτελούν σημαντικά γεγονότα στην ανθρώπινη HSC κινητοποίηση, καταδεικνύοντας το δυναμικό ρόλο του οστίτη ιστού. Ενώ η ενεργοποίηση των οστεοκλαστών συμβαίνει στην HSC κινητοποίηση, δεν συνοδεύεται από αύξηση οστικής απορρόφησης. Επιπλέον, κάποιοι από τους δείκτες οστικού μεταβολισμού και αγγειογένεσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αναγνώριση των πτωχών κινητοποιητών.