Fatores de reprogramação fazem células cardíacas liberarem exossomos que protegem células vizinhas da morte celular

A apoptose de cardiomiócitos é um dos principais fatores de perda muscular após o infarto do miocárdio e em corações insuficientes ou envelhecidos, e até uma ativação discreta da caspase-3 pode comprometer a função. Como o coração adulto se regenera mal, são atraentes as estratégias que estimulem a proliferação e, ao mesmo tempo, protejam as células sobreviventes. Este estudo investigou se dois fatores de reprogramação, anteriormente associados à reentrada de cardiomiócitos no ciclo celular, STEMIN e YAP5SA, também ativam um programa antiapoptótico que se propaga por meio de exossomos.

A equipe administrou modRNA de STEMIN e YAP5SA (em comparação com SRF e YAP1 selvagens) a cardiomiócitos de rato e humanos. O ATAC-seq em células de rato mostrou aumento da acessibilidade da cromatina em cerca de 105 loci de miRNA (aproximadamente 85% com STEMIN e 93% com YAP5SA), e 46 desses miRNAs têm como alvos previstos caspases e genes da família TP53. O RNA-seq em cardiomiócitos humanos adultos primários mostrou redução da expressão de genes relacionados à apoptose (p. ex., TP53, CASP3, CASP6, CASP9, BAK1, BAX) e aumento de miR-101-3p, miR-499a-5p e membros da família let-7. A qPCR em células AC16 mostrou queda de CASP3 de 67%, 84% e 98% com STEMIN, YAP5SA e a combinação, respectivamente. Ensaios de repórter de luciferase confirmaram que o let-7c-5p suprime a atividade da região 3′-UTR de TP53 (66%) e de RB1 (50%); os demais efeitos miRNA–alvo foram tendências não significativas.

Os exossomos de células AC16 tratadas com modRNA tinham o tamanho esperado, carregavam proteínas distintas e eram enriquecidos em miRNAs, incluindo let-7c-5p, miR-21-5p e miR-16-5p, dos quais cerca de 70% continham motivos conhecidos de direcionamento para exossomos. Em células expostas à estaurosporina, os modRNAs de STEMIN ou YAP5SA reduziram em até 92–98% a imunofluorescência da caspase-3 clivada, e os miRNAs individuais, em 72–98%. A citometria de fluxo mostrou reduções menores (cerca de 16–37%). A transferência de exossomos reduziu a caspase-3 clivada em 46–80%, de forma dose-dependente, com reduções no TUNEL significativas apenas para os exossomos de YAP5SA na dose mais alta. Em camundongos submetidos à ligadura coronariana, uma única injeção de modRNA de STEMIN mais YAP5SA reduziu a marcação de caspase-3 clivada em cerca de 28% após 48 horas, em comparação com o controle.

Em conjunto, os dados sustentam um modelo em que esses fatores produzem um sinal parácrino pró-sobrevivência, mediado por exossomos, além de seus efeitos pró-proliferativos, o que poderia ser explorado para o reparo cardíaco.

Há ressalvas importantes: o estudo in vivo usou apenas sete camundongos, o delineamento não consegue distinguir os efeitos dos exossomos de efeitos diretos autônomos das células, e o direcionamento dos miRNAs foi, em grande parte, previsto, e não comprovado. A função cardíaca, a contribuição da proliferação para a perda celular e os desfechos de longo prazo não foram medidos, e vários autores têm interesses comerciais.