Las terapias basadas en células estromales mesenquimatosas derivadas de médula ósea (BMSCs) muestran un gran potencial para manejar la inflamación y la degeneración del tejido en pacientes con osteoartritis (OA). Los ensayos clínicos mostraron la capacidad de manejar el dolor y la activación de células inmunitarias, permitiendo la restauración del cartílago dañado. Hasta la fecha, falta un perfil molecular de las moléculas secretadas por BMSC en condiciones articulares de OA que pueda respaldar los resultados clínicos; la falta de ese puente molecular entre la actividad de BMSC y los resultados clínicos obstaculiza la conciencia clínica y la traducción a la práctica. En este estudio, las BMSCs se cultivaron en líquido sinovial (SF) obtenido de pacientes con OA y, por primera vez, se realizó una caracterización exhaustiva de factores solubles y miARNs embebidos en vesículas extracelulares (EVs) en esta condición. Los datos moleculares fueron filtrados a través del tamiz de moléculas y vías que caracterizan el fenotipo de OA en células inmunitarias y tejidos articulares. Se identificaron ciento veinticinco factores secretados y ciento noventa y dos miARNs. Se demostró que la acción combinada de ambos tipos de moléculas, primero, fomenta la interacción de BMSCs con las células inmunitarias más importantes de OA, como macrófagos y células T, impulsando su cambio hacia un fenotipo antiinflamatorio y, segundo, promueve la homeostasis del cartílago asistiendo en la proliferación de condrocitos y atenuando el desequilibrio entre los jugadores destructivos y protectores relacionados con la matriz extracelular. En general, los datos moleculares brindan una comprensión de los resultados clínicos observados en pacientes con OA y pueden permitir una traducción más rápida de los productos basados en BMSC a la práctica clínica diaria.