Ageing-related expression of Twinfilin-1 regulates cholangiocyte biological response to injury

Cholangiocytes, the epithelial cells which line the bile ducts, are the target of a group of chronic biliary diseases termed cholangiopathies. Despite several evidences suggest the potential link between ageing and cholangiopathies onset and progression, it is not yet known whether ageing modulates cholangiocyte biology during bile duct injury. The aim of this study is to unveil molecular pathways related to ageing process and to evaluate their effect in the pathophysiology of cholangiocytes. A panel of microRNAs (miRs) involved in ageing process, was evaluated in cholangiocytes isolated by young and old mice (2-month and 22-month of age respectively) subjected to a model of sclerosing cholangitis, the DDC diet. By in silico analysis, it was possible to identify Twinfilin-1 (Twf1),an actin-binding protein involved in motile and morphological cellular processes, as putative molecular target commonly regulated by miRs taken into account. In vitro, senescence and SASP markers expression was increased in Twf1 knocked-down cholangiocytes upon pro-proliferative and pro-senescent (10 days LPS) stimulation. In vivo, SAMP8 mice, a model of accelerated senescence, showed increased biliary proliferation, fibrosis and Twf1 protein expression level, whereasTwf1-/- had a tendency to reduce biliary proliferation and fibrosis upon DDC administration compared to control animals. We identified Twf1 as an important mediator of both cholangiocyte adaptation to ageing processes and response to injury. Our findings suggest that cholangiopathies and aging might share common molecular pathways. A deeper understanding of intracellular pathways involved in the modulation of cholangiocyte biology is essential to devise novel effective therapies for cholangiopathies treatment which are currently lacking. Our findings allow the identification of a possible molecular target which is able to modulate different aspects of cholangiocyte pathophysiology.

I colangiociti, le cellule epiteliali che circondano i dotti biliari, sono i target e di un gruppo di malattie croniche biliari chiamate colangiopatie. Nonostante diverse evidenze suggeriscano il potenziale legame tra invecchiamento e insorgenza e progressione delle malattie epatobiliari, non è ancora noto se il processo di invecchiamento modula la biologia del colangiocita durante il danno del dotto biliare. Lo scopo di questo studio è quello di svelare percorsi molecolari legati al processo di invecchiamento e di valutare il loro possibile effetto nella fisiopatologia dei colangiociti. Un gruppo di microRNA (miR) coinvolti nel processo di invecchiamento, è stato valutato in colangiociti isolati da topi giovani e vecchi (rispettivamente di 2 mesi e 22 mesi) sottoposti ad un modello di colangite sclerosante, la dieta DDC. Mediante l’analisi in silico, è stato possibile identificare Twinfilin-1 (Twf1), una actin-binding protein coinvolta in processi cellulari mobili e morfologici, come presunto bersaglio molecolare comunemente regolato dai miRs considerati. In vitro, la senescenza e i componenti della SASP sono aumentati in colangiociti silenziati per Twf1 sottoposti a stimolo pro-proliferativo o pro-senescente (10 giorni con LPS). In vivo, I topi SAMP8, un modello di senescenza accelerata, mostrano un aumento della proliferazione biliare, della fibrosi e dell’espressione proteica di Twf1, mentre i topi Twf1-/- hanno una tendenza a ridurre la proliferazione biliare e la fibrosi in seguito alla somministrazione della DDC rispetto agli animali di controllo. Abbiamo identificato. Twf1 as come importante mediatore dell’adattamento dei colangiociti al processo di invecchiamento e risposta al danno. I nostri risultati suggeriscono che le colangiopatie e l’invecchiamento condividono pathways molecolari comuni. Una più profonda comprensione dei pathways intracellulari coinvolti nella modulazione della biologia dei colangiociti è essenziale per ideare nuove terapie efficaci per il trattamento delle colangiopatie che attualmente mancano. I nostri risultati permettono di identificare un possibile target molecolare che è capace di modulare differenti aspetti della patofisiologia dei colangiociti.