Evaluación del efecto del material particulado (PM10) sobre la expresión de moléculas de adhesión en células epiteliales A549 y células mononucleares de sangre periférica

Abstract

RESUMEN: El material particulado (PM) es un contaminante del aire, clasificado según su rango aerodinámico en PM10 (2.5-10 µm), PM2.5 (<2.5µm) y partículas ultrafinas (<0.1 µm). Este ha sido asociado con el desarrollo de múltiples enfermedades respiratorias, como la EPOC, el asma y las infecciones respiratorias, incluyendo las causadas por virus. Además, a nivel molecular se han encontrado efectos inflamatorios, como el aumento de moléculas de adhesión que facilitan la migración transendotelial de leucocitos y disminución en aquellas encargadas del mantenimiento de la integridad de la barrera epitelial. Las alteraciones en la expresión de las moléculas de adhesión pueden explicar los mecanismos moleculares subyacentes al desarrollo de enfermedades que han sido asociadas con la exposición al PM. Teniendo en cuenta lo anterior, el objetivo de este estudio es evaluar el efecto del PM10 sobre la expresión de moléculas de adhesión como β-catenina en células epiteliales, e ICAM-1 y VCAM-1 en células mononucleares de sangre periférica (PBMC). Para esto, se realizaron estímulos con diferentes concentraciones de PM10 en células epiteliales A549 y en PBMC, además, en estas últimas se realizó infección con Rhinovirus, y se evaluó la expresión de moléculas de adhesión por RT-qPCR. Los resultados indican que la expresión de β-catenina en células A549 y VCAM-1 en PBMC frente a diferentes estímulos con PM10 no se ve alterada significativamente. En contraste, la molécula ICAM-1 evidenció una disminución significativa de su expresión cuando las células fueron expuestas a PM10 y Rhinovirus. En conclusión, el PM10 altera la expresión de ICAM-1 expuestas a Rhinovirus y a PM; sin embargo, parece no afectar la expresión de otras moléculas de adhesión como β-catenina y VCAM-1. Estos resultados contribuyen al entendimiento de los mecanismos inducidos por la exposición al PM, que contribuyen a la susceptibilidad a infecciones por virus respiratorios.

ABSTRACT: Particulate matter (PM) is an air pollutant, which is classified according to its aerodynamic range into PM10 (2.5-10 µm), PM2.5 (<2.5 µm), and ultrafine particles (<0.1 µm). It has been associated with development of multiple respiratory diseases, such as COPD, asthma, and respiratory infections, including those caused by viruses. In addition, at the molecular level, inflammatory effects have been found, among which is the increase in adhesion molecules that facilitate the transendothelial migration of leukocytes and a decrease in those responsible for maintaining the integrity of the epithelial barrier. Alterations in the expression of adhesion molecules may explain the molecular mechanisms underlying the development of diseases that have been associated with exposure to PM. Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of PM10 on the expression of adhesion molecules as β-catenin in epithelial cells, and ICAM-1 and VCAM-1 in peripheral blood mononuclear cells (PBMC). For this, stimuli with different concentrations of PM10 were carried out in A549 epithelial cells and PBMC. In addition to infection with Rhinovirus was carried out in PBMC, and the expression of adhesion molecules was evaluated by Rt-qPCR. The results indicate that the expression of β-catenin in A549 cells and the VCAM-1 molecule in PBMC in response to different stimuli with PM10 was not significantly altered. In contrast, the ICAM-1 molecule expression showed a significant decrease in cells exposed to PM10 and Rhinovirus. In conclusion, PM10 alters the expression of ICAM-1 exposed to Rhinovirus and PM; however, it does not appear to affect the expression of other adhesion molecules such as β-catenin and VCAM-1. These results contribute to the understanding the mechanisms induced by exposure to PM, which leads to respiratory virus infections.