Dantų mezenchiminių kamieninių ląstelių sekrecija: intriguojantis požiūris į neuroprotekciją ir neuroregeneraciją 4 dalis

3.3. Periodonto raiščių kamieninių ląstelių sekrecija

CM, gautas iš recidyvuojančia-remituojančia išsėtine skleroze (RR-MS) sergančių pacientų PDLSC, parodė priešuždegiminį ir antiapoptotinį poveikį NSC-34 pelių motoriniams neuronams, stimuliuojamiems LPS apdorotų RAW 264.7 makrofagų terpe.

Išsėtinė sklerozė (IS) yra autoimuninė nervų sistemos liga, kurios paplitimas kasmet didėja. Tai gali pakenkti galvos ir nugaros smegenų funkcijoms, pvz., galūnių tirpimas, raumenų silpnumas, neryškus matymas ir kt. Tačiau tyrimai parodė, kad aktyviai treniruodami save ir reabilituodami IS pacientai gali išlaikyti savo pažinimo ir atminties įgūdžius. gebėjimus daugelyje sričių.

Viena dažniausių baimių, kai žmogui diagnozuojama IS, yra pažinimo ir atminties sutrikimai. Nors tai yra viena iš IS sergančių pacientų pavojų, ne kiekvienas pacientas patirs šią problemą realiame gyvenime. Dauguma pacientų, sergančių IS, gali išlaikyti tam tikrą pažinimo ir atminties gebėjimų lygį, ir yra būdų sustiprinti savo smegenų gebėjimus.

Tyrimas parodė, kad pacientai, sergantys IS, gali pagerinti savo atmintį reguliariai mankštindamiesi protinių ir pažintinių pratimų metu. Suteikdami pacientams, sergantiems IS, praktinių eksperimentų, žaidimų ir gyvenimo įgūdžių pratimų kursus, mokslininkai nustatė, kad šie pratimai gali veiksmingai pagerinti IS pacientų atmintį. Šios pratimų programos apima regos ir klausos atminties testus, matematikos uždavinius, galvosūkių sprendimo žaidimus, reakcijos laiko testus ir kt.

Be to, IS pacientai taip pat gali dalyvauti kitose reabilitacijos treniruotėse, tokiose kaip Promotional Rehabilitation Program (PRP) ir smegenų judesių terapija. Šios sesijos gali padėti pacientams sumažinti raumenų spazmą ir trapumą, pagerinti pusiausvyrą ir motorinius įgūdžius bei padidinti savarankiškumą ir komfortą kasdieniame gyvenime. Šios reabilitacijos treniruotės skatina fizinį ir protinį gijimą taikant įvairius metodus, tokius kaip biofeedback, joga, masažas ir fizinė terapija.

Galiausiai žmonės, sergantys IS, taip pat gali pasirinkti tam tikrą gyvenimo būdą, kad išlaikytų sveiką smegenų funkciją. Tai apima pakankamai miego, streso vengimą, subalansuotą mitybą, saikingą mankštą ir gero socialinio gyvenimo palaikymą. Šios priemonės gali padėti žmonėms, sergantiems IS, sumažinti stresą ir nuovargį, pagerinti imunitetą ir toliau apsaugoti savo kūną ir protą.

Apibendrinant galima teigti, kad žmonės, sergantys IS, gali pagerinti savo smegenų funkciją ir atmintį aktyviai ir nuolat gydydami, reabilituodami ir laikydami gerą gyvenimo būdą. Nors gyvenimas su IS gali būti iššūkis, imdamasis tinkamų veiksmų kiekvienas gali įveikti šią būseną ir toliau mėgautis įvairiais gyvenimo teikiamais gėriais. Matyti, kad turime pagerinti atmintį, o Cistanche gali žymiai pagerinti atmintį, nes Cistanche taip pat gali reguliuoti neuromediatorių pusiausvyrą, pavyzdžiui, padidinti acetilcholino ir augimo faktorių kiekį, kurie labai svarbūs atminčiai ir mokymuisi. Be to, Cistanche deserticola gali pagerinti kraujotaką ir skatinti deguonies tiekimą, o tai gali užtikrinti, kad smegenys gautų tinkamą mitybą ir energiją, taip pagerinant smegenų gyvybingumą ir ištvermę.

Spustelėkite žinoti 10 būdų, kaip pagerinti atmintį

Iš tiesų, gydymas CM sumažino TLR4 ir NF-κB lygį kartu su priešuždegiminiais citokinais. Priešingai, IL-10 padidėjo dėl neuroprotekcinių žymenų, tokių kaip nestin, neurofilament 70, NGF ir GAP43. Įdomu tai, kad EV neuroprotekcinį poveikį gali lemti jų kiekis IL-10 ir TGF- [93].

PDLSC-CM, gautų iš sveikų donorų ir RR-MS pacientų, poveikis taip pat buvo įvertintas naudojant forbol-12-miristato-13-acetato (PMA) diferencijuotą THP-1, naudojamą kaip mikroglijos amodelis, ir nediferencijuotos ir diferencijuotos MO3.13 ląstelės, atitinkamai naudojamos kaip progenitorinių ląstelių ir oligodendrocitų modeliai, apdoroti Porphyromonas gingivalisLPS.

Gydymas abiem CM sumažino LPS sukeltą TNF, IL-1 ir IL-6 lygio padidėjimą ir sumažino TLR-4 THP-1 ląstelėse [94].PDLSC- CM ir išgryninti EXO / MV (PDLSC-EMV), gauti iš RR-MS pacientų ir sveikų donorų, darė apsauginį poveikį EAE pelėms.

Visų pirma, PDLSC-CM ir PDLSC-EMV pagerino ligos balus, atkūrė audinių vientisumą ir remielinizaciją nugaros smegenyse. PDLSC-CM ir PDLSC-EMV veikė priešuždegiminį poveikį tiek nugaros smegenims, tiek blužniui, kaip rodo priešuždegiminių citokinų sumažėjimas ir IL -10 indukcija.

Tuo pačiu metu apoptozė taip pat buvo slopinama. CM arba EMV priešuždegiminį poveikį gali lemti imunomoduliuojančių citokinų IL-10 ir TGF- [95].

Be to, PDLSC-CM ir EMV, gauti iš RR-MS pacientų, slopino NALP3 uždegiminį aktyvavimą ir sumažino TLR-4 bei NF-κB lygius EAEmice. Imunomoduliuojantys faktoriai IL-10, TGF- ir SDF-1, įtraukti į CM, gali būti atsakingi už imunosupresinį PDLSC-CM ir EMV vaidmenį sergant EAE [96].

Įdomu tai, kad CM, gautas iš PDLSC, kultivuotų hipoksinėmis sąlygomis, buvo veiksmingas gerinant klinikinių ir histologinių ligų balus EAE pelėms. Visų pirma, šis gydymas sumažino uždegiminių ląstelių infiltraciją ir padidino nugaros smegenų remielinizaciją.

Visų pirma, hipoksinis CM vartojimas padidino priešuždegiminį citokiną IL-37, susijusį su priešuždegiminių citokinų sumažėjimu. Be to, oksidacinis stresas ir apoptozė taip pat buvo slopinami, o BDNF padidėjo.

Gydymas CM taip pat galėjo reguliuoti autofagiją aktyvuodamas PI3K / Akt / mTOR kelią. Be to, in vitro pažeidus įbrėžimus, paveiktus NSC-34 motorinius neuronus, hipoksija CM galėjo moduliuoti uždegimą, oksidacinį stresą ir apoptozę.

Įdomu tai, kad hipoksijos CM sudėtyje buvo NT-3, IL-10 ir TGF-, kurie gali paaiškinti jo neuroprotekcinį poveikį [97]. Šioje pastraipoje pateiktų tyrimų apžvalga pateikiama 4 lentelėje.

CM, kondicionuota terpė; EAE, eksperimentinis autoimuninis encefalomielitas; EMV, EXO/MV; EXO, egzosomos; IL, interleukinas; MCP, monocitų chemoattraktanto baltymas; MIP, makrofagų uždegiminis baltymas; MV, mikrovezikulės; NF-κB, aktyvuotų B ląstelių branduolinio faktoriaus kappa-lengvosios grandinės stipriklis; NT, neurotrofinas; PMA, forbolo 12-miristato 13-acetatas; PDLSC, periodonto raiščių kamieninės ląstelės; RR-MS, recidyvuojanti-remituojanti išsėtinė sklerozė; SDF-1, stromos ląstelių kilmės faktorius 1; TGF, transformuojantis augimo faktorius; TLR, į rinkliavą panašus receptorius; TNF, naviko nekrozės faktorius; ↑, padidėjimas/patobulinimai; ↓, sumažinimas.

3.4. Kiti dantų gydymo MSC

GMSC gauto CM neuroprotekcinis poveikis buvo įvertintas mechaniškai sužalotose į motorinį neuroną panašiose NSC-34 ląstelėse. CM gydymas sumažino įbrėžimų sukeltą apoptozę ir oksidacinį stresą.

Be to, CM sumažino TNF ir padidino priešuždegiminio citokino IL-10 kiekį. Įdomu tai, kad gydymas CM padidino BDNF ir NT-3 reguliavimą. Nustatyta, kad CM turi NGF, NT-3, IL-10 ir TGF-, kurie gali paaiškinti neuroprotekcinį poveikį [98].

 GMSC EV buvo išbandytas periferinio nervo regeneracijai naudojant sutraiškytą sėdmeninio nervo pelės modelį. In vivo Gelfoam, įterpto su GMSC gautais EV, transplantacija suspaudimo sužalojimo vietoje paskatino funkcinį atsigavimą ir aksonų regeneraciją, panašiai nei tiesioginė GMSC transplantacija.

Visų pirma, EV skatino Schwann ląstelių proliferaciją ir migraciją ir padidino c-JUN, Notch1, GFAP ir SOX2 genų baltymų ekspresiją, susijusią su Schwann ląstelių diferenciacija arba atstatymo fenotipu.

Taip pat in vitro EV skatino Schwann ląstelių diferenciacijos / taisymo genų ekspresiją [99]. Taip pat buvo pranešta apie teigiamą poveikį Schwann ląstelių proliferacijai EXO iš GMSC, kurie taip pat skatino DRG aksono augimą in vitro .

Be to, buvo įvertintas GMSCs EXO kartu su biologiškai skaidomais chitino kanalais poveikis periferinių nervų regeneracijai. In vivo žiurkės sėdimojo nervo defekto modelyje chitino kanalas kartu su EXO padidino nervinių skaidulų skaičių ir skersmenį bei skatino mielino susidarymą.

Lygiagrečiai pagerėjo ir nervų laidumas. Be to, pagerėjo raumenų funkcija ir motorinė funkcija [100]. CM iš SCAP, DPSC ir PDLSC buvo išbandytas siekiant įvertinti jų gebėjimą sukelti neuritų ataugą.

Šiuo tikslu diferencijuotos neuroblastomos SH-SY5Y ląstelės buvo inkubuojamos su skirtingais CM. Įrodyta, kad CM gali padidinti ląstelių, gaminančių neuritus, procentą ir bendrą neuritų ataugų ilgį.

Įdomu tai, kad ilgiausio neurito ilgis vienam neuronui buvo reikšmingai padidintas tik naudojant SCAPCM, o išskiriamo BDNF neutralizavimas slopino neurito ataugą, o tai rodo jo svarbą šiame procese [101].

CM, išleistas iš SCAP, taip pat parodė didesnį neurogeninį indukcinį poveikį DPSC, palyginti su BMSC-CM. Iš tiesų, kai DPSC buvo kultivuojami nervinių kamieninių ląstelių augimo terpėje, neurogeninių žymenų lygis padidėjo pridėjus SCAP-CM.

Priešingai, neuronų žymenų ekspresija sumažėjo, o neurotrofinio žymens padidėjo, kai buvo pridėta BMSCs-CM. Ląstelių proliferacijai SCAPs-CM įtakos neturėjo [102].

Burnos gleivinės kamieninės ląstelės (OMSC) buvo diferencijuotos į ląsteles, turinčias astrocitų tipo morfologiją ir išreikštus būdingus astrocitų žymenis.

CM, gautas diferencijuotais OMSC, padidino motorinių neuronų, auginamų hipoksinėmis sąlygomis arba veikiamų vandenilio peroksidu in vitro, gyvybingumą [103]. Šioje pastraipoje pateiktų tyrimų apžvalga pateikiama 5 lentelėje.

4. Secretome taikymo vertimas iš ikiklinikinių modelių į klinikinį naudojimą

Sekreto taikymas terapijai be ląstelių gali turėti tam tikrų pranašumų, palyginti su MSC naudojimu.

Pagrindiniai sekrecijos naudojimo vietoje kamieninių ląstelių terapijos pranašumai yra mažas imunogeniškumas ir lengvesnė sekrecijos gamyba, tvarkymas ir saugojimas [104]. Tada ši terapija gali įveikti su ląstelių terapija susijusias rizikas, tokias kaip navikgeniškumas, antigeniškumas, šeimininko atmetimas ir infekcijos.

Sekretų tvarkymas gali būti lengvesnis, palyginti su ląstelėmis, atsižvelgiant į tai, kad jis gali būti koncentruotas ir užšaldytas ir kad jam nereikia skysto azoto saugojimo ir ląstelių auginimo įrenginių, todėl jo perkėlimas taip pat yra lengvesnis [105, 106].

Be to, sekrecijos gamyba yra ekonomiškesnė, o masinė gamyba kontroliuojamomis laboratorinėmis sąlygomis taip pat įmanoma [107]. Tačiau MSC išgyvenimo laikotarpis po transplantacijos nėra aiškus, nes kai kurie duomenys rodo, kad išgyvenamumas yra ribotas [23].

Taigi, terapinės strategijos, pagrįstos sekrecijos taikymu, gali būti naudingos regeneracinėje medicinoje, remiantis jų kiekiu bioaktyviose molekulėse, įskaitant baltymus, ir mRNR, bet ir nekoduojančią RNR, kuri gali būti naudinga sužalotų audinių taisymo mechanizmams sukelti.

Tačiau prieš paverčiant jį klinikiniais tikslais, reikia išsiaiškinti kelis dalykus. Visų pirma, būtina geriau apibrėžti sekrecijos sudėtį, dozę, dažnį ir vartojimo būdą.

Šiuo atžvilgiu taip pat būtina sukurti standartizuotus gamybos protokolus su gera gamybos praktika, kad būtų galima kurti naujus vaistus, kurių pagrindą sudaro produktai be ląstelių [105].

Iš tiesų, naudojant klinikinę praktiką, sekretomas turėtų būti pateiktas standartizuota ir lengvai valdoma forma. Sekretomas iš tikrųjų gali turėti skirtumų, atsižvelgiant į tiriamuosius, ląsteles ir audinius, kurių kilmės šalis [30].

Dėl šios priežasties, norint standartizuoti sekrecijos gamybą, būtina apibrėžti auginimo terpę ir papildus, auginimo trukmę ir auginimo sąlygas [106].

Šiame kontekste didelių duomenų tyrimai, įvertinantys proteomų, transkriptų ir nekoduojančių RNR profilius, gali padėti apibūdinti sekreciją. Tyrimų, kuriuose analizuojamas transkripto, nekoduojančios RNR ir proteomų profiliavimas, sąrašas pateiktas 6 lentelėje.

Tačiau sekrecijos pristatymas taip pat turi spręsti susirūpinimą dėl greito sekreto difuzijos ir pašalinimo iš audinių atstatymo vietos. Be to, sekrecijos stabilumas ir jo augimo faktorių bei miRNR stabilumas turi būti palaikomas fiziologinėmis sąlygomis visą pristatymo laiką.

Šiame kontekste buvo sukurtos ir optimizuotos įvairios biomedžiagos, siekiant pagerinti MSC sekrecijos pristatymo efektyvumą, turint pailginto atpalaidavimo trukmės, apsaugos nuo skilimo ir padidinto terapinio pajėgumo pranašumus [108].

Kitas būdas pagerinti ilgalaikį preparatų stabilumą yra džiovinimas šalčiu, kuris naudojamas įvairiems biologiniams produktams [109,110].

5. Išvados

Įrodyta, kad dantų MSC, atsižvelgiant į jų kilmę iš nervų keteros, turi ryškų neuro regeneracinį potencialą. Dantų MSC gauta sekrecija taip pat turi tas pačias sustiprintas neuroprotekcines ir neuroregeneracines savybes.

Tiek CM, tiek EV yra neurotrofinų ir molekulių, turinčių neuroprotekcinį poveikį, net ir didesniu lygiu, palyginti su kitais MSC. Šioje apžvalgoje įvertinti tyrimai parodė, kad tiek CM, tiek EV stimuliavo neuritų augimą ir parodė neuroprotekcinį poveikį ikiklinikiniuose neurologinių ligų ir neuronų pažeidimo modeliuose.

Visų pirma, DPSC ir SHED sekrecijos buvo labiausiai ištirtos, tačiau skirtingi tyrimai taip pat pabrėžė PDLSC ir GMSC sekrecijų neuroprotekcinį poveikį.

Įdomu tai, kad kai kurie tyrimai taip pat parodė, kad iš dantų MSC gautos sekrecijos yra pranašesnės, palyginti su kitais MSC šaltiniais, tokiais kaip BMSC ir AMSC, siekiant apsaugoti neuronus.

Apibendrinant galima teigti, kad iš dantų MSC gauta sekrecija atrodo perspektyvi ją pritaikyti neurodegeneracinėje srityje ir gali būti naudinga kuriant naujus neuroprotekcinius gydymo būdus.

Autoriaus indėlis: Conceptualization, EM; raštu-originalaus projekto rengimas, AG; rašymas-recenzija ir redagavimas, EM Visi autoriai perskaitė ir sutiko su paskelbta rankraščio versija.

Finansavimas: šį tyrimą parėmė „Current Research Funds 2021“, Italijos sveikatos ministerija.

Institucinės peržiūros tarybos pareiškimas: Netaikoma.

Informuoto sutikimo pareiškimas: Netaikoma.

Interesų konfliktai: autoriai pareiškia, kad nėra interesų konflikto. Finansuotojas neturėjo jokio vaidmens kuriant tyrimą; renkant, analizuojant ar interpretuojant duomenis; rašant rankraštį arba priimant sprendimą paskelbti rezultatus.

Nuorodos

1. Vasanthanas, J.; Gurusamy, N.; Rajasingh, S.; Sigamani, V.; Kirankumaras, S.; Thomas, EL; Rajasingh, J. Žmogaus mezenchiminių kamieninių ląstelių vaidmuo regeneracinėje terapijoje. Cells 2020, 10, 54. [CrossRef] [PubMed]

2. Friedenstein, AJ; Petrakova, KV; Kurolesova, AI; Frolova, GP Kaulų čiulpų heterotopija. Osteogeninių ir hematopoetinių audinių pirmtakų ląstelių analizė. Transplantacija 1968, 6, 230–247. [CrossRef] [PubMed]

3. Friedenšteinas, AJ; Chailakhjan, RK; Lalykina, KS Fibroblastų kolonijų vystymasis jūrų kiaulytės kaulų čiulpų ir blužnies ląstelių vienasluoksnėse kultūrose. Ląstelių audinių kinetas. 1970, 3, 393–403. [CrossRef]

4. Caplan, AI Mezenchiminės kamieninės ląstelės. J. Ortopas. Res. Išjungta. Publ. Ortopas. Res. Soc. 1991, 9, 641–650. [CrossRef]

5. Dominičius, M.; Le Blanc, K.; Miuleris, I.; Slaperis-Kortenbachas, I.; Marini, F.; Krause, D.; Dekanas, R.; Keatingas, A.; Prockop, D.; Horvicas, E. Minimalūs daugiapotencinių mezenchiminių stromos ląstelių apibrėžimo kriterijai. Tarptautinės ląstelių terapijos draugijos pozicijos pareiškimas. Citoterapija 2006, 8, 315–317. [CrossRef]

6. Gronthos, S.; Mankani, M.; Brahimas, J.; Robey, PG; Shi, S. Postnatalinės žmogaus dantų pulpos kamieninės ląstelės (DPSC) in vitro ir in vivo.Proc. Natl. Akad. Sci. JAV, 2000, 97, 13625–13630. [CrossRef] [PubMed]

7. Li, B.; Ouchi, T.; Cao, Y.; Zhao, Z.; Men, Y. Dantų kilmės mezenchiminės kamieninės ląstelės: naujausia technika. Priekyje. Cell Dev. Biol. 2021,9, 654559. [CrossRef]

8. Egusa, H.; Sonoyama, W.; Nishimura, M.; Atsuta, I.; Akiyama, K. Kamieninės ląstelės odontologijoje – I dalis: Kamieninių ląstelių šaltiniai. J. Prosthodont.Res. 2012, 56, 151–165. [CrossRef] [PubMed]

9. Gan, L.; Liu, Y.; Cui, D.; Pan, Y.; Zheng, L.; Wan, M. Iš dantų audinių gautos žmogaus mezenchiminės kamieninės ląstelės ir jų terapinis pritaikymas. Stem Cells Int. 2020, 2020, 8864572. [CrossRef]

10. Yin, JY; Luo, XH; Feng, WQ; Miao, SH; Ningas, TT; Lei, Q.; Jiang, T.; Ma, DD Iš dantų gautų kamieninių ląstelių daugiadiferenciacijos potencialas. World J. Stem Cells 2021, 13, 342–365. [CrossRef]

11. Mayo, V.; Sawatari, Y.; Huangas, CY; Garcia-Godoy, F. Nervinės kamieninės dantų kamieninės ląstelės – kur mes esame ir kur einame. J. Dentas. 2014, 42, 1043–1051. [CrossRef]

12. Luzuriaga, J.; Polo, Y.; Pastor-Alonso, O.; Pardo-Rodriguezas, B.; Larranaga, A.; Unda, F.; Sarasua, JR; Pineda, JR; Ibarretxe, G. Dantų pulpos kamieninėmis ląstelėmis pagrįstos neuroregeneracinės terapijos pažanga ir perspektyvos. Tarpt. J. Mol. Sci. 2021, 22, 3546.[CrossRef]

For more information:1950477648nn@gamil.com