BMP-4, TGF-β and Smad3 as modulators of synovial fluid cells viability

Abstract

Objective: Our goal was to evaluate the modulation of the synovial fluid cells (SFC) from patients with and without osteoarthritis (OA) by bone morphogenetic protein 4 (BMP-4), Smad-3 and transforming growth factor beta (TGF-β).

Methods: Synovial fluid was collected from patients submitted to knee arthroscopy or replacement and were centrifuged to isolate cells from the fluid. Cells were cultured for 21 days and characterized as mesenchymal stem cells (MSCs) according to the criteria of the International Society of Cell Therapy. Then, we performed an [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] assay (MTT) assay after exposing cells with and without OA to TGF-β, Smad3 and BMP-4 pathway inhibitors and to different concentrations of BMP4.

Results: Exposure to the TGF-β, Smad3 and BMP-4 inhibitors modifies the mitochondrial activity of the SFCs. The activity of the SFCs is modified by influences of increasing concentrations of BMP4, but there is no difference in cellular activity between patients with and without OA.

Conclusion: TGF-β, Smad3 and BMP-4 modulate the activity of SFCs from patients with and without knee OA.

Objetivo: Nosso objetivo foi avaliar a modulação das células do líquido sinovial (SFCs, na sigla em inglês) de pacientes com e sem osteoartrite (OA) por proteína morfogenética óssea 4 (BMP-4), Smad3 e transformador do fator de crescimento β (TGF-β).

Método: O líquido sinovial foi coletado de pacientes submetidos a artroscopia ou artroplastia do joelho, e centrifugados para isolar as células do líquido sinovial. As células foram cultivadas por 21 dias e caracterizadas como células-tronco mesenquimais (MSCs, na sigla em inglês) de acordo com os critérios da International Society of Cell Therapy. Em seguida, realizamos um ensaio de brometo de 3-4,5-dimetil-tiazol-2-il-2,5- difeniltetrazólio (MTT) depois de expor células com e sem OA para TGF-β, inibidores de via Smad3 e BMP-4 e para diferentes concentrações de BMP-4.

Resultado: A exposição aos inibidores TGF-β, Smad3 e BMP-4 modifica a atividade mitocondrial das SFCs. A atividade das SFCs é modificada por influências sobre o aumento das concentrações de BMP-4, mas não há diferença na atividade celular entre pacientes com e sem OA.

Conclusão: TGF-β, Smad3 e BMP-4 modulam a atividade das SFCs de pacientes com e sem OA do joelho.