Las células madre mesenquimatosas derivadas de médula ósea expandidas en fisioxia han mejorado la reparación del cartílago en un modelo de defecto focal en osteoartritis temprana
Autores: Pattappa, Girish; Krueckel, Jonas; Schewior, Ruth; Franke, Dustin; Mench, Alexander; Koch, Matthias; Weber, Johannes; Lang, Siegmund; Pfeifer, Christian G.; Johnstone, Brian; Docheva, Denitsa; Alt, Volker; Angele, Peter; Zellner, Johannes
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Las células madre mesenquimatosas derivadas de médula ósea expandidas en fisioxia han mejorado la reparación del cartílago en un modelo de defecto focal en osteoartritis temprana
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Osteoartritis
Defectos de cartílago
Células madre mesenquimatosas
Fisioxia
Terapias regenerativas
Potencial condrogénico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La osteoartritis focal temprana (OA) o las lesiones degenerativas representan el 60% de los defectos de cartílago tratados cada año. Los tratamientos regenerativos actuales basados en células tienen una tasa de fracaso mayor para tratar lesiones degenerativas en comparación con defectos traumáticos. Las células madre mesenquimatosas (MSCs) son una fuente celular alternativa para tratar defectos de OA temprana, debido a su mayor potencial condrogénico, en comparación con los condrocitos de OA temprana. Se ha demostrado que la baja tensión de oxígeno o fisioxia mejora el contenido de matriz condrogénica de las MSCs y podría mejorar los resultados funcionales de las terapias regenerativas. La presente investigación buscó desarrollar un modelo animal de OA focal temprana para evaluar la regeneración del cartílago y se hipotetizó que las MSCs fisioxiadas mejoran la reparación del cartílago in vivo tanto en defectos post-traumáticos como en defectos focales de OA temprana. Utilizando un modelo de conejo, se creó un defecto focal que desarrolló signos de OA focal temprana después de seis semanas. Las MSCs cultivadas bajo fisioxia mostraron un contenido de GAG condrogénico in vitro significativamente mejorado bajo hiperoxia con o sin la presencia de interleucina-1beta (IL-1beta). En ambos modelos de defectos post-traumáticos y de OA focal temprana, el tratamiento con MSCs fisioxiadas demostró una mejora significativa en la puntuación de reparación del cartílago, en comparación con las MSCs hiperóxicas y los defectos de control respectivos. Investigaciones futuras buscarán entender si estos resultados se replican en modelos de animales grandes y los mecanismos subyacentes involucrados en la regeneración del cartílago in vivo.
Descripción
La osteoartritis focal temprana (OA) o las lesiones degenerativas representan el 60% de los defectos de cartílago tratados cada año. Los tratamientos regenerativos actuales basados en células tienen una tasa de fracaso mayor para tratar lesiones degenerativas en comparación con defectos traumáticos. Las células madre mesenquimatosas (MSCs) son una fuente celular alternativa para tratar defectos de OA temprana, debido a su mayor potencial condrogénico, en comparación con los condrocitos de OA temprana. Se ha demostrado que la baja tensión de oxígeno o fisioxia mejora el contenido de matriz condrogénica de las MSCs y podría mejorar los resultados funcionales de las terapias regenerativas. La presente investigación buscó desarrollar un modelo animal de OA focal temprana para evaluar la regeneración del cartílago y se hipotetizó que las MSCs fisioxiadas mejoran la reparación del cartílago in vivo tanto en defectos post-traumáticos como en defectos focales de OA temprana. Utilizando un modelo de conejo, se creó un defecto focal que desarrolló signos de OA focal temprana después de seis semanas. Las MSCs cultivadas bajo fisioxia mostraron un contenido de GAG condrogénico in vitro significativamente mejorado bajo hiperoxia con o sin la presencia de interleucina-1beta (IL-1beta). En ambos modelos de defectos post-traumáticos y de OA focal temprana, el tratamiento con MSCs fisioxiadas demostró una mejora significativa en la puntuación de reparación del cartílago, en comparación con las MSCs hiperóxicas y los defectos de control respectivos. Investigaciones futuras buscarán entender si estos resultados se replican en modelos de animales grandes y los mecanismos subyacentes involucrados en la regeneración del cartílago in vivo.