Effetti biologici degli autoanticorpi anti-recettore del PDGF isolati dai pazienti sclerodermici sulle cellule muscolari lisce umane di arteria polmonare

Microvasculature damage is one of the earliest events in the onset of Scleroderma (SSc, Systemic sclerosis). Oxidative stress has been implicated in the pathogenesis of SSc and reactive oxygen species (ROS) have been recognized as important signaling molecules in the vascular wall. The NADPH oxidase family is the major source of ROS in the vasculature. Between the various existing NADPH oxidase isoformes, NOX4 is the predominant form in vascular smooth muscle cells. Since we have already identified the presence of anti PDGF receptor (PDGFR) stimulatory antibodies in patients with Systemic Sclerosis, in this study we sought to investigate the effects of these autoantibodies on human vascular smooth muscle cells (HPASMC), in order to understand the biological effects and the implication of ROS and NOX4. With this work we were able to show ex vivo that SSc is characterized by excessive oxidative stress and upregulation of NOX4 within the vascular wall. In vitro, Scleroderma immunoglobulins induce ROS production in HPASMC. This effect is mediated through the PDGFR and NOX4. Furthermore PDGF and SSc immunoglobulins mediate NOX4 upregulation which in turns determines a ROS mediated mitogenic and pro-migratory effect on human pulmonary artery smooth muscle cells and a significant induction in collagen I (alpha1) gene expression. In conclusion Anti PDGFR autoantibodies may contribute to the pathogenesis of this disease through their effects on vascular damage typically observed in Scleroderma.

Il danno microvascolare è un evento precoce nella sclerodermia (SSc, Sclerosi Sistemica) ed è noto come lo stress ossidativo sia implicato nella patogenesi della malattia. I radicali liberi dell’ossigeno (ROS) sono ampiamente riconosciuti come importanti secondi messaggeri cellulari nell’ambito della parete vascolare e la NADPH ossidasi rappresenta la principale fonte di radicali liberi a questo livello; in particolare NOX 4 è la principale isoforma di NADPH oxidasi espressa nelle cellule muscolari lisce vascolari. Poiché il nostro gruppo ha di recente identificato la presenza di auto anticorpi attivatori diretti contro il recettore del PDGF nel siero dei pazienti sclerodermici, in questa tesi si è voluto verificare quali fossero gli effetti biologici di questi autoanticorpi sulle cellule muscolari lisce di arteria polmonare valutando l’implicazione relativa di NOX4 e dei ROS. I risultati ottenuti mostrano chiaramente che le pareti dei vasi dei pazienti affetti da Sclerodermia sono caratterizzate da un abnorme stress ossidativo e da un aumento dell’espressione di NOX4. Inoltre, in vitro, le immunoglobuline sclerodermiche sono in grado di indurre la produzione di radicali libero dell’ossigeno, la proliferazione, la migrazione e la produzione di collagene 1 (alpha1) nelle cellule muscolari lisce di arteria polmonare attraverso l’interazione con il recettore del PDGF e l’induzione di NOX4. Per concludere, quindi, possiamo affermare che gli autoanticorpi anti-recettore del PDGF costituiscono una nuova fonte di danno nella sclerodermia, contribuendo alla patogenesi delle lesioni vascolari tipiche della malattia.