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Terapia con exosomas de células madre mesenquimales
y Biorregulación
Las microvesículas circulantes, llamadas exosomas, son pequeñas estructuras encerradas en una membrana que se liberan en el espacio extracelular que, por lo general, tienen solo 30 a 100 nanómetros de diámetro. Los exosomas son secretados por muchos tipos de células, como los linfocitos B y T, las células dendríticas, los mastocitos, las plaquetas y las células tumorales, y se encuentran en la mayoría de los fluidos corporales, como la sangre, la orina, el líquido cefalorraquídeo, la leche materna y la saliva.
Los exosomas se generan por invaginación de la membrana celular y luego se liberan por exocitosis. Las células también pueden desprenderse de partes de su membrana para generar microvesículas circulantes que suelen ser más grandes y de tamaño más variable que los exosomas. Una vez liberados de los exosomas celulares, se pueden detectar en los fluidos corporales, incluida la orina y la sangre. Cada exosoma contiene proteínas y ARN que son representativos de su célula de origen, incluidas proteínas citoplasmáticas y de superficie, ARN mensajero y micro ARN. También se sabe que los exosomas pueden transferir su contenido a otras células. Un proceso que se cree que es importante para varios procesos reguladores biológicos, incluida la respuesta inmunitaria, la comunicación y el transporte intercelulares, la metástasis, la angiogénesis y la supervivencia celular.
En resumen, los exosomas son vesículas extracelulares y, en general, se supone que son vehículos de comunicación intercelular y funcionan para transferir lípidos, ácidos nucleicos (ARN mensajero y micro ARN) y proteínas entre células para provocar respuestas biológicas en las células receptoras. Ha habido un aumento exponencial en el número de publicaciones relacionadas con exosomas en los últimos años.
Terapéuticamente, los exosomas de células madre mesenquimales son moléculas diminutas de micro-ARN que están ultraconcentradas y pueden ejercer una curación dinámica dentro del cuerpo. Los exosomas del tallo mesenquimatoso se administran terapéuticamente mediante inyección. Las inyecciones de exosomas de células madre mesenquimales se consideran más seguras que otras formas de terapia con células madre. Son más pequeñas que una célula y ejercen todos los efectos beneficiosos de la terapia con células madre, pero no se retrasan en su proceso de biorregulación. En otras palabras, no tienes que esperar por su efecto. Además, no hay ADN extraño, no se usa un conservante para congelarlo que pueda causar una reacción alérgica, es estéril y es seguro de usar en más de un lugar. Los exosomas se pueden inyectar en una articulación o alrededor de un nervio, inyectarse en la columna vertebral o en el LCR, aplicarse en la cara o incluso infundirse por vía intravenosa o intratecal para influir en los trastornos neurológicos o inmunológicos que anteriormente no podían tratarse con las terapias anteriores con células madre.
Los usos beneficiosos de los exosomas de células madre mesenquimales incluyen (pero no se limitan a):
enfermedades inflamatorias crónicas y autoinmunes; síndrome de fatiga crónica
enfermedades neurodegenerativas que incluyen la enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple, accidente cerebrovascular, neuropatías inflamatorias desmielinizantes crónicas, etc. (los exosomas penetran a través de la barrera hematoencefálica)
artritis
tendinitis aguda y crónica y tendinosis
fatiga muscular y debilidad muscular
enfermedad de las arterias coronarias e insuficiencia cardíaca congestiva
hepatitis crónica y otras enfermedades hepáticas
enfermedades renales cronicas
Este El diagrama muestra el camino de la terapia con exosomas en el accidente cerebrovascular y la regeneración cerebral.
Exosomas derivados de células madre mesenquimales y osteoartritis
Cosenza, Stella, Maxime Ruiz, Karine Toupet, Christian Jorgensen y Danièle Noël. Los exosomas y micropartículas derivados de células madre mesenquimales protegen el cartílago y el hueso de la degradación en la osteoartritis. Informes científicos 7, núm. 1 (2017): 16214.
Kato, Tomohiro, Shigeru Miyaki, Hiroyuki Ishitobi, Yoshihiro Nakamura, Tomoyuki Nakasa, Martin K. Lotz y Mitsuo Ochi. Los exosomas de los fibroblastos sinoviales estimulados por IL-1β inducen cambios osteoartríticos en los condrocitos articulares. Investigación y terapia de la artritis 16, núm. 4 (2014): R163.
Kordelas, L., V. Rebmann, AK Ludwig, S. Radtke, J. Ruesing, TR Doeppner, M. Epple, PA Horn, DW Beelen y B. Giebel. Exosomas derivados de MSC: una herramienta novedosa para tratar la enfermedad de injerto contra huésped refractaria a la terapia. Leucemia 28, núm. 4 (2014): 970.
Pourakbari, Ramin, Meysam Khodadadi, Ali Aghebati-Maleki, Leili Aghebati-Maleki y Mehdi Yousefi. El potencial de los exosomas en la terapia de las complicaciones del cartílago y del hueso; Énfasis en la artrosis. Ciencias de la vida (2019): 116861.
Tao, Shi-Cong, Ting Yuan, Yue-Lei Zhang, Wen-Jing Yin, Shang-Chun Guo y Chang-Qing Zhang. Los exosomas derivados de células madre mesenquimales sinoviales humanas que sobreexpresan miR-140-5p mejoran la regeneración del tejido del cartílago y previenen la osteoartritis de la rodilla en un modelo de rata. teranósticos 7, núm. 1 (2017): 180.
Toh, Wei Seong, Ruenn Chai Lai, James Hoi Po Hui y Sai Kiang Lim. Exosoma de MSC como terapia de MSC libre de células para la regeneración del cartílago: implicaciones para el tratamiento de la osteoartritis. En Seminarios de biología celular y del desarrollo, vol. 67, págs. 56-64. Prensa Académica, 2017.
Vonk, Lucienne A., Sanne FJ van Dooremalen, Nalan Liv, Judith Klumperman, Paul J. Coffer, Daniël BF Saris y Magdalena J. Lorenowicz. Las vesículas extracelulares derivadas de células madre/estroma mesenquimatoso promueven la regeneración del cartílago humano in vitro. teranóstica 8, núm. 4 (2018): 906.
Wang, Yafei, Dongsheng Yu, Zhiming Liu, Fang Zhou, Jun Dai, Bingbing Wu, Jing Zhou y otros. Los exosomas de las células madre mesenquimales embrionarias alivian la osteoartritis equilibrando la síntesis y la degradación de la matriz extracelular del cartílago. Investigación y terapia con células madre 8, núm. 1 (2017): 189.
Zhang, S., WC Chu, RC Lai, SK Lim, JHP Hui y WS Toh. Los exosomas derivados de células madre mesenquimales embrionarias humanas promueven la regeneración osteocondral. Artrosis y cartílago 24, núm. 12 (2016): 2135-2140.
Zhang, Shipin, Shang Jiunn Chuah, Ruenn Chai Lai, James Hoi Po Hui, Sai Kiang Lim y Wei Seong Toh. Los exosomas de MSC intervienen en la reparación del cartílago mejorando la proliferación, atenuando la apoptosis y modulando la reactividad inmunitaria. Biomateriales 156 (2018): 16-27.
Zhang, Jieyuan, Xiaolin Liu, Haiyan Li, Chunyuan Chen, Bin Hu, Xin Niu, Qing Li, Bizeng Zhao, Zongping Xie y Yang Wang. Los andamios combinados de exosomas/fosfato tricálcico pueden mejorar la regeneración ósea al activar la vía de señalización PI3K/Akt. Investigación y terapia con células madre 7, núm. 1 (2016): 136.
Exosomas derivados de células madre mesenquimales y enfermedad cardiovascular
Arslan, Fatih, Ruenn Chai Lai, Mirjam B. Smeets, Lars Akeroyd, Andre Choo, Eissa NE Aguor, Leo Timmers et al. Los exosomas derivados de células madre mesenquimales aumentan los niveles de ATP, disminuyen el estrés oxidativo y activan la vía PI3K/Akt para mejorar la viabilidad miocárdica y prevenir la remodelación adversa después de la lesión por isquemia/reperfusión miocárdica. Investigación con células madre 10, núm. 3 (2013): 301-312.
Lai, Ruenn Chai, Caracterización de la secreción de células madre mesenquimales y su relevancia para la cardioprotección. Tesis doctoral, 2011.
Lai, Ruenn Chai, Tian Sheng Chen y Sai Kiang Lim. Exosoma de células madre mesenquimales: una nueva terapia basada en células madre para la enfermedad cardiovascular. Medicina regenerativa 6, núm. 4 (2011): 481-492.
Lai, Ruenn Chai, Fatih Arslan, May May Lee, Newman Siu Kwan Sze, Andre Choo, Tian Sheng Chen, Manuel Salto-Tellez et al. El exosoma secretado por MSC reduce la lesión por isquemia/reperfusión miocárdica. Investigación con células madre 4, núm. 3 (2010): 214-222.
Exosomas derivados de células madre mesenquimales y tratamiento del accidente cerebrovascular
Chen, Kuan-Hung, Chih-Hung Chen, Christopher Glenn Wallace, Chun-Man Yuen, Gour-Shenq Kao, Yi-Ling Chen, Pei-Lin Shao et al. La administración intravenosa de células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo xenogénico (ADMSC) y exosomas derivados de ADMSC redujo notablemente el volumen del infarto cerebral y preservó la función neurológica en ratas después de un accidente cerebrovascular isquémico agudo. Oncotarget 7, núm. 46 (2016): 74537.
Chen, Jieli y Michael Chopp. Terapia con exosomas para el accidente cerebrovascular. Carrera 49, núm. 5 (2018): 1083-1090.
Xin, Hongqi, Yi Li, Yisheng Cui, James J. Yang, Zheng Gang Zhang y Michael Chopp. La administración sistémica de exosomas liberados de las células estromales mesenquimales promueve la recuperación funcional y la plasticidad neurovascular después de un accidente cerebrovascular en ratas. Revista de flujo sanguíneo cerebral y metabolismo 33, núm. 11 (2013): 1711-1715.
Xin, Hongqi, Yi Li y Michael Chopp. Exosomas/miARN como mediadores de la terapia celular del accidente cerebrovascular. Fronteras en la neurociencia celular 8 (2014): 377.
Zhang, Zheng Gang y Michael Chopp. Exosomas en la patogenia y la terapia del ictus. El diario de investigación clínica. 126, núm. 4 (2016): 1190-1197.
Exosomas derivados de células madre mesenquimales y terapia para la enfermedad de Parkinson
Haney, Matthew J., Natalia L. Klyachko, Yuling Zhao, Richa Gupta, Evgeniya G. Plotnikova, Zhijian He, Tejash Patel et al. Los exosomas como vehículos de administración de fármacos para la terapia de la enfermedad de Parkinson. Diario de liberación controlada 207 (2015): 18-30.
Kojima, Ryosuke, Daniel Bojar, Giorgio Rizzi, Ghislaine Charpin-El Hamri, Marie Daoud El-Baba, Pratik Saxena, Simon Ausländer, Kelly R. Tan y Martin Fussenegger. Exosomas de diseño producidos por células implantadas intracerebralmente entregan carga terapéutica para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Comunicaciones de la naturaleza 9, núm. 1 (2018): 1305.
Vilaça-Faria, Helena, António J. Salgado, and Fábio G. Teixeira. Exosomas derivados de células madre mesenquimales: ¿una nueva estrategia terapéutica posible para la enfermedad de Parkinson? Células 8, núm. 2 (2019): 118.
Exosomas derivados de células madre mesenquimales y reparación renal
Gatti, Stefano, Stefania Bruno, Maria Chiara Deregibus, Andrea Sordi, Vincenzo Cantaluppi, Ciro Tetta y Giovanni Camussi. Las microvesículas derivadas de células madre mesenquimales adultas humanas protegen contra la lesión renal aguda y crónica inducida por isquemia-reperfusión. Nefrología Diálisis Trasplante 26, núm. 5 (2011): 1474-1483.
Van Balkom, Bas WM, Trairak Pisitkun, Marianne C. Verhaar y Mark A. Knepper. Exosomas y el riñón: perspectivas para el diagnóstico y la terapia de enfermedades renales. Riñón internacional 80, núm. 11 (2011): 1138-1145.
Exosomas derivados de células madre mesenquimales y reparación neurológica
Xin, Hongqi, Yi Li, Ben Buller, Mark Katakowski, Yi Zhang, Xinli Wang, Xia Shang, Zheng Gang Zhang y Michael Chopp. La transferencia mediada por exosomas de miR-133b de células estromales mesenquimales multipotentes a células neurales contribuye al crecimiento de neuritas. Células madre 30, núm. 7 (2012): 1556-1564.
Exosomas derivados de células madre mesenquimales y cáncer
Boelens, Mirjam C., Tony J. Wu, Barzin Y. Nabet, Bihui Xu, Yu Qiu, Taewon Yoon, Diana J. Azzam et al. La transferencia de exosomas del estroma a las células de cáncer de mama regula las vías de resistencia a la terapia. Celúla 159, núm. 3 (2014): 499-513.
Bruno, Stefania, Federica Collino, Maria Chiara Deregibus, Cristina Grange, Ciro Tetta y Giovanni Camussi. Las microvesículas derivadas de células madre mesenquimales de la médula ósea humana inhiben el crecimiento tumoral. Células madre y desarrollo. 22, núm. 5 (2012): 758-771.
Katakowski, Mark, Ben Buller, Xuguang Zheng, Yong Lu, Thomas Rogers, Oyinkansola Osobamiro, Wayne Shu, Feng Jiang y Michael Chopp. Los exosomas de las células estromales de la médula que expresan miR-146b inhiben el crecimiento del glioma. Letras de cáncer 335, núm. 1 (2013): 201-204.
Lee, Jong-Kuen, Sae-Ra Park, Bong-Kwang Jung, Yoon-Kyung Jeon, Yeong-Shin Lee, Min-Kyoung Kim, Yong-Goo Kim, Ji-Young Jang y Chul-Woo Kim. Los exosomas derivados de células madre mesenquimales suprimen la angiogénesis al regular a la baja la expresión de VEGF en las células de cáncer de mama. Más uno 8, núm. 12 (2013): e84256.
Wang, Jinheng, Yongjiang Zheng y Meng Zhao. Terapia contra el cáncer basada en exosomas: implicación para atacar las células madre del cáncer. Fronteras en farmacología 7 (2017): 533.
Exosomas derivados de células madre mesenquimales y enfermedades autoinmunes
Kim, Seon-Hee, Eric R. Lechman, Nicole Bianco, Rajasree Menon, Annahita Keravala, Joan Nash, Zhibao Mi, Simon C. Watkins, Andrea Gambotto y Paul D. Robbins. Los exosomas derivados de células dendríticas tratadas con IL-10 pueden suprimir la inflamación y la artritis inducida por colágeno. El Diario de Inmunología 174, núm. 10 (2005): 6440-6448.
Maumus, Marie, Christian Jorgensen y Danièle Noël. Células madre mesenquimales en medicina regenerativa aplicada a enfermedades reumáticas: papel del secretoma y exosomas. bioquímica 95, núm. 12 (2013): 2229-2234.
Pérez-Hernández, Javier, Josep Redon, and Raquel Cortés. Vesículas extracelulares como agentes terapéuticos en el lupus eritematoso sistémico. revista internacional de ciencias moleculares 18, núm. 4 (2017): 717.
Exosomas derivados de células madre mesenquimales y administración de fármacos
Yang, Tianzhi, Paige Martin, Brittany Fogarty, Alison Brown, Kayla Schurman, Roger Phipps, Viravuth P. Yin, Paul Lockman y Shuhua Bai. Exosome entregó medicamentos contra el cáncer a través de la barrera hematoencefálica para la terapia del cáncer cerebral en Danio rerio (pez cebra). investigación farmacéutica 32, núm. 6 (2015): 2003-2014.