Il dimezzamento dei livelli di *BMPR2* attenua la segnalazione di BMP9/10 nelle cellule endoteliali delle arterie polmonari

L'ipertensione arteriosa polmonare (PAH) è una malattia progressiva e potenzialmente fatale in cui le piccole arterie polmonari si restringono e si irrigidiscono, causando alla fine insufficienza cardiaca destra. Le mutazioni con perdita di funzione in BMPR2, che codifica un recettore BMP di tipo II, sono alla base della maggior parte dei casi ereditari e di una quota non trascurabile dei casi idiopatici. I livelli di BMPR2 risultano ridotti anche in alcuni pazienti privi di mutazioni. Finora non era chiaro come una riduzione quantitativa di BMPR2 modifichi le risposte endoteliali ai suoi ligandi naturali. La questione è importante perché la manipolazione di BMP9/10 ha prodotto risultati opposti in modelli diversi, e il farmaco sotatercept, che sequestra l'Activina, è clinicamente benefico.

Il gruppo ha lavorato con cellule endoteliali primarie umane dell'arteria polmonare (PAEC) provenienti da due fornitori commerciali, utilizzate ai passaggi 4–8. I ricercatori hanno aumentato e ridotto l'espressione di BMPR2 e confrontato un pannello di ligandi della famiglia TGF-β (tra cui BMP7, BMP9, BMP10, TGF-β1, GDF11, Activina A e Activina B). Gli esiti misurati erano la segnalazione SMAD1/5/8 (saggi reporter e misure correlate), la proliferazione tramite incorporazione di BrdU e l'attività delle caspasi 3/7 tramite Caspase-Glo. Il saggio delle caspasi è stato esplicitamente considerato un marcatore di attivazione delle caspasi associata a stress, non una prova di apoptosi. Hanno inoltre usato l'anticorpo bimagrumab, che blocca i recettori di tipo II dell'Activina, trappole recettore-Fc e l'inibitore di BMP a piccola molecola LDN-193189.

Tra i ligandi testati, solo BMP9 e BMP10 hanno prodotto in queste condizioni una robusta attivazione di SMAD1/5/8 e proliferazione nelle PAEC. Una riduzione moderata (~50%) della proteina BMPR2 ha indebolito la segnalazione SMAD indotta da BMP9/10, ha abolito la risposta proliferativa ed è stata associata a un modesto aumento dell'attività delle caspasi 3/7, coerente con una segnalazione precoce di stress o danno. Quando BMPR2 era limitante, le risposte a BMP9/10 diventavano sensibili al bimagrumab, suggerendo che in questo contesto contribuiscano i recettori di tipo II dell'Activina, come ACVR2A. La sovraespressione di BMPR2 ha potenziato la segnalazione SMAD e la proliferazione dipendenti da BMP9/10.

Gli autori propongono un modello di dosaggio recettoriale in cui una normale abbondanza di BMPR2 è necessaria per sostenere la segnalazione omeostatica di BMP9/10 nell'endotelio polmonare. Ciò potrebbe aiutare a conciliare gli effetti "Giano" di BMP9/10 nei modelli di PAH, in cui la stessa via può essere protettiva o dannosa a seconda del contesto recettoriale. Potrebbe inoltre spiegare perché il blocco della via dell'Activina con sotatercept aiuti alcuni pazienti, anche se lo studio non lo verifica direttamente.

Avvertenze: il lavoro è in vitro, con cellule primarie in coltura e una riduzione di BMPR2 di ~50% che approssima solo l'aploinsufficienza. L'attività delle caspasi 3/7 non dimostra la morte cellulare, e il modello non è stato testato su animali né su cellule derivate da pazienti. Il testo completo fornito era troncato dopo la sezione dei metodi, quindi i risultati dettagliati, le analisi statistiche e la discussione non hanno potuto essere esaminati. Questo riassunto si basa su abstract, introduzione e metodi.