A cicatrização deficiente de feridas é uma complicação importante do Diabetes Mellitus, contribuindo para o aparecimento de feridas crônicas de difícil resolução. Em indivíduos diabéticos, alterações funcionais em fibroblastos contribuem para a cicatrização deficiente, já que estas células proliferam, migram e se diferenciam em miofibroblastos para contrair a ferida. Além disso, os fibroblastos regulam outros tipos celulares e, na fase final da cicatrização, remodelam a matriz extracelular secretando metaloproteinases e diferentes componentes da matriz. A exposição de fibroblastos a uma concentração elevada de glicose, compatível com hiperglicemia, reduz a sua adesão e migração sobre fibronectina de forma dependente do estresse oxidativo e de microRNAs. Estes últimos são pequenos RNAs não codificantes capazes de regular a expressão gênica hibridizando-se e degradando diferentes RNAs mensageiros ou bloqueando a sua tradução. Este estudo teve como objetivos:1) avaliar os efeitos de uma elevada concentração de glicose sobre a migração de fibroblastos dérmicos humanos em matrizes bidimensionais (2-D) e tridimensionais (3-D) de colágeno tipo I; 2) avaliar os efeitos da glicose elevada sobre a expressão dos microRNAs da família 29 (miR-29a-3p, miR-29b-3p e miR-29c-3p), potenciais reguladores de diversos tipos de colágenos e da adesão celular, assim como as consequências funcionais dessa modulação. Para isso, fibroblastos HFF foram cultivados sob baixa concentração de glicose (5 mM) ou elevada concentração de glicose (30 mM) por 7 dias. A expressão de miR-29a, miR-29b e miR-29c foi avaliada por RT-PCR em tempo real. Foram realizados ensaios de migração direcional por estímulo quimiotático em câmaras bipartite e de migração espontânea em matrizes 2-D e 3-D de colágeno I, utilizando um sistema de time-lapse. Ensaios funcionais foram realizados após superexpressão e supressão de miR-29c utilizando transfecção com oligonucleotídeos miméticos mimics-miR ou inibidores anti-miR. A expressão proteica de integrina 1 foi avaliada por western blotting. A concentração elevada de glicose reduziu a migração celular direcional estimulada por quimiotaxia. Na migração espontânea, em ambientes 2-D e 3-D, a velocidade e direcionalidade celulares não foram alteradas. A expressão de miR-29c foi aumentada em 50% pela glicose, sem alterar a expressão de miR-29a e miR-29b. O miR-29c reduziu a migração direcional de fibroblastos em 40% na presença de estímulos quimiotáticos. Na migração espontânea, tanto em ambientes 2-D quanto em 3-D, a velocidade e direcionalidade celulares foram reduzidas pelo miR-29c, acompanhadas de um aumento da adesão celular ao colágeno I e redução da expressão proteica da subunidade β1 de integrinas, alvo potencial de miR-29c. Concluímos que a glicose elevada aumenta a expressão de miR-29c em fibroblastos humanos, contribuindo para a migração deficiente, potencialmente por meio de seu alvo direto integrina β1. Este efeito pode contribuir para a cicatrização deficiente de feridas observada em pacientes diabéticos.

Impaired wound healing is an important complication of Diabetes Mellitus, contributing to the appearance of chronic wounds that are difficult to heal. In diabetic individuals, functional alterations in fibroblasts contribute to poor wound healing, as these cells proliferate, migrate and differentiate into myofibroblasts to contract the wound. In addition, fibroblasts regulate other cell types and, in the last phase of wound healing, remodel the extracellular matrix by secreting metalloproteinases and different matrix components. Exposure of fibroblasts to a high concentration of glucose, compatible with hyperglycemia, reduces their adhesion and migration on fibronectin in a manner dependent on oxidative stress and microRNAs. The latter are small non-coding RNAs capable of regulating gene expression by hybridizing and degrading different messenger RNAs or blocking their translation. This study aimed to: 1) evaluate the effects of a high glucose concentration on the migration of human dermal fibroblasts in two-dimensional (2-D) and three-dimensional (3-D) matrices of type I collagen; 2) to evaluate the effects of high glucose on the expression of microRNA 29 isoforms (miR-29a-3p, miR-29b-3p and miR-29c-3p), potential regulators of different types of collagen and cell adhesion molecules, as well as the functional consequences of this modulation. HFF fibroblasts were cultured under low glucose (5 mM) or high glucose (30 mM) for 7 days. The expression of miR-29a, miR-29b and miR-29c was evaluated by real-time RT-PCR. Directional migration assays stimulated by chemotaxis were performed in bipartite chambers and spontaneous migration in 2-D and 3-D collagen I matrices, using a time-lapse system. Functional assays were performed after overexpression and suppression of miR-29c, transfecting cells with miR-mimetic oligonucleotides or anti-miR inhibitors. 1 integrin protein expression was evaluated by western blotting. High glucose decreased chemotaxis-stimulated directional cell migration. In spontaneous migration, in 2-D and 3-D environments, cellular velocity and directionality were not altered. The expression of miR-29c was increased by 50% by glucose, without changing the expression of miR-29a and miR-29b. miR-29c reduced the directional migration of fibroblasts by 40% in the presence of chemotactic stimuli. In spontaneous migration, both in 2-D and 3-D environments, cell speed and directionality were reduced by miR-29c, accompanied by an increase in cell adhesion to collagen I and a reduction in protein expression of β1 integrin, a potential miR-29c target. In conclusion, high glucose increases miR-29c expression in human fibroblasts, contributing to deficient migration, potentially through its direct target β1 integrin. This effect may contribute to the impaired wound healing observed in diabetic patients.