Osteocyte transition induced by quiescent vascular smooth muscle cells through paracrine signaling is independent of shear stress.

Resumo

Investigamos como as células musculares lisas vasculares (VSMCs) influenciam o destino da linhagem osteogênica sob condições de mecanossinalização, com ênfase na validação de seus efeitos em células estromais mesenquimais (MSCs), que representam um estágio mais primitivo da diferenciação quando comparadas aos osteoblastos maduros. Meios condicionados provenientes de VSMCs submetidas ou não ao estresse de cisalhamento foram utilizados para tratar osteoblastos humanos primários e MSCs humanas por um período de até 28 dias. Em ambos os tipos celulares, as VSMCs promoveram de forma consistente a plasticidade da transição de osteoblastos para osteócitos, evidenciada por remodelação morfológica e aumento da expressão de marcadores de osteócitos (GP38, SOST, DMP1, miR-23a e FGF23). Notavelmente, o meio condicionado de VSMCs não submetidas ao estresse induziu assinaturas funcionais de osteócitos mais pronunciadas, incluindo um aumento superior a dez vezes na expressão dos transcritos de RANKL. Essas respostas também foram reproduzidas nas MSCs, demonstrando que os sinais provenientes das VSMCs orientam o comprometimento osteogênico em um estágio mais precoce da linhagem celular e convergem para a aquisição de um fenótipo semelhante ao de osteócitos. Do ponto de vista mecanístico, as pequenas vesículas extracelulares (sEVs) emergiram como importantes mediadoras da comunicação entre as VSMCs e o tecido ósseo. O conteúdo das sEVs derivadas de VSMCs não submetidas ao estresse apresentou maiores níveis dos transcritos SOST e DMP1, além de β-catenina fosforilada, conexina-43 fosforilada e ATP, sugerindo a participação de vias moleculares que favorecem a sobrevivência e a função dos osteócitos. Em conjunto, nossos resultados posicionam as VSMCs como reguladoras centrais da progressão da linhagem osteogênica — desde o comprometimento das células estromais mesenquimais até a especificação dos osteócitos — por meio de comunicação dependente de pequenas vesículas extracelulares. As VSMCs não submetidas ao estresse exerceram os efeitos mais pronunciados, especialmente sobre parâmetros funcionais, como a expressão de RANKL. Além disso, esses achados sustentam o desenvolvimento de estratégias terapêuticas livres de células, inspiradas em sEVs derivadas de VSMCs, para modular a osteocitogênese e regular o remodelamento ósseo. Os resultados também indicam SOST, DMP1 e miR-23a como potenciais biomarcadores circulantes da função dos osteócitos e da resposta a tratamentos.