Publicat: 2023 | Ultima revizuire: mai 2026

Celule stem mezenchimale umane (HMSC)

1. Caracteristici generale ale celulelor stem mezenchimale

Această secțiune va discuta proprietățile generale ale celulelor stem mezenchimale, care includ:

• Multipotenta

  MSC-urile sunt celule stem multipotente. Acestea au capacitatea de a se diferenția în mai multe tipuri de celule, ceea ce le face un instrument de cercetare valoros pentru medicina regenerativă.

• Auto-reînnoire

  La fel ca alte celule stem, celulele stem mezenchimale au capacitatea de auto-reînnoire, menținând astfel o sursă stabilă de celule stem pentru o perioadă îndelungată.

• Potențial imunomodulator

  MSC-urile exercită un efect imunomodulator și, prin urmare, sunt utilizate în tratarea diferitelor boli autoimune.

• Imunogenitate

  În general, MSC-urile prezintă un nivel scăzut de imunogenitate, reducând riscul de respingere imunitară în cazul transplantului. Cu toate acestea, acest lucru poate varia de la un tip la altul.

• Disponibilitate și accesibilitate

  MSC-urile pot fi izolate din diverse țesuturi, inclusiv măduva osoasă, țesutul adipos și țesutul cordonului ombilical, ceea ce le face ușor accesibile pentru cercetare și aplicații terapeutice.

2. Informații privind cultivarea celulelor stem mezenchimale

Pentru a gestiona și manipula în mod eficient culturile de celule stem mezenchimale, este imperativ să aveți o înțelegere cuprinzătoare a următoarelor informații privind cultivarea celulelor MSC. Aceste cunoștințe nu numai că vă vor ușura munca, ci vor accelera și progresul cercetărilor dumneavoastră.

Puncte cheie pentru cultivarea celulelor stem mezenchimale

Timpul de dublare:

Timpul de dublare a populației variază în funcție de tipul de MSC. Acesta poate varia între 15,8 și 41,9 ore [2].

Aderente sau în suspensie:

Celulele stem mezenchimale sunt aderente.

Densitatea de însămânțare:

Densitatea de însămânțare celulară recomandată pentru MSC este menținută între 1 și 3 x 10⁴ celule/cm². Pentru însămânțare, celulele sunt clătite cu 1 x PBS (soluție salină tamponată cu fosfat) și incubate cu accutase (soluție de pasare) timp de aproximativ 10 minute la temperatura ambiantă. După detașarea celulelor, se adaugă mediu de cultură, iar celulele sunt centrifugate. Ulterior, peleta celulară este resuspendată cu grijă, iar celulele sunt distribuite într-un nou flacon de cultură care conține mediu de cultură proaspăt.

Mediu de creștere:

Mediu Alpha MEM conținând 0,1 ng/ml bFGF (factor de creștere fibroblastic bazic), 2,0 mM glutamină stabilă, ribonucleozide, dezoxiribonucleozide, 1,0 mM piruvat de sodiu și 2,2 g/L NaHCO3 este utilizat pentru cultivarea celulelor stem mezenchimale. Mediul trebuie înlocuit la fiecare 2-3 zile. 

Condiții de creștere:

Culturile de celule stem mezenchimale sunt păstrate într-un incubator umidificat la o temperatură de 37 °C și 5% CO2.

Depozitare:

Celulele stem mezenchimale pot fi depozitate în faza de vapori a azotului lichid sau la temperaturi sub -150 °C pe termen lung.

Procesul de congelare și mediul:

Pentru depozitarea celulelor stem mezenchimale se utilizează mediile de congelare CM-1 sau CM-ACF. În general, se aplică un proces de congelare lentă, care permite o scădere a temperaturii de numai 1 °C pe minut. Acest lucru protejează viabilitatea celulelor.

Procesul de decongelare:

MSC-urile congelate sunt scufundate ușor într-o baie de apă presetată la 37 °C timp de aproximativ 60 de secunde. Ulterior, se adaugă mediu de cultură proaspăt, celulele sunt resuspendate și centrifugate. Această etapă îndepărtează componentele mediului de congelare din celule. Peleta celulară obținută este apoi adăugată în mediul de creștere, iar celulele sunt distribuite în flacoane noi pentru cultivare.

Nivel de biosecuritate:

Pentru manipularea și întreținerea culturilor de celule stem mezenchimale este necesar un laborator de biosiguranță de nivel 1.

3. Diferite tipuri de celule stem mezenchimale și caracteristicile lor principale

Există multe tipuri de celule stem mezenchimale în funcție de sursa din care provin. În această secțiune a articolului sunt discutate trei tipuri principale de MSC.

3.1 Celule stem mezenchimale derivate din țesut adipos

• Celulele stem mezenchimale derivate din țesut adipos (AD-MSC) sunt un tip de celule stem mezenchimale extrase din țesutul adipos sau grăsime.
• Acestea sunt prezente în cantități mari în țesutul adipos, iar procedura de extracție este relativ ușoară printr-o procedură minim invazivă numită liposucție.
• Este mai puțin probabil ca acestea să provoace o reacție imunitară în urma transplantului alogen.
• Aceste celule prezintă un potențial adipogen robust, ceea ce înseamnă că au o tendință ridicată de diferențiere în adipocite (celule adipoase) în comparație cu alte tipuri de celule stem mezenchimale.

Publicat: 2023 | Ultima revizuire: mai 2026

Celule stem mezenchimale derivate din cordonul ombilical

• Celulele stem derivate din cordonul ombilical (UC-MSC) sunt obținute din țesutul cordonului ombilical.
• Țesutul cordonului ombilical este ușor accesibil pentru extragerea celulelor stem după naștere.
• La fel ca BM-MSC, și celulele stem din cordonul ombilical necesită compatibilitate HLA între recipient și donator pentru transplant, pentru a evita orice răspuns imun.
• Acestea prezintă o tendință mai mare de diferențiere neurală și, prin urmare, sunt instrumente valoroase pentru cercetarea neurologică.

4. Aplicații de cercetare ale celulelor stem mezenchimale

Celulele stem mezenchimale (MSC) sunt utilizate pe scară largă în cercetarea biomedicală datorită potențialului lor terapeutic semnificativ. În această secțiune sunt menționate câteva aplicații promițătoare ale diferitelor tipuri de MSC.

• Cercetare în medicina regenerativă: Celulele stem mezenchimale sunt celule multipotente; ele au potențialul de a se diferenția în diverse tipuri de celule, cum ar fi celule cartilaginoase, osoase, musculare și adipoase. Prin urmare, ele sunt administrate ca medicament regenerativ pentru repararea și înlocuirea țesuturilor lezate sau deteriorate. Aplicațiile regenerative ale MSC sunt observate în principal în cazul leziunilor cutanate, osoase și musculo-scheletice. De exemplu, un studiu realizat de Helena Debiazi Zomer și colegii săi în 2020 a constatat că celulele stem mezenchimale derivate din țesuturile adipoase (AD-MSC) sunt capabile să accelereze vindecarea rănilor cutanate la modelele de șoarece. Acestea stimulează angiogeneza și remodelarea matricei extracelulare pentru a promova o cicatrice de calitate superioară, asemănătoare cu pielea sănătoasă normală, comparativ cu grupul de control [3]. Cercetările au observat, de asemenea, proprietățile de reparare a defectelor osoase ale celulelor stem mezenchimale derivate din cordonul ombilical. Acestea exercită efecte de reparare prin promovarea angiogenezei, osteoclastogenezei și mobilizării MSC-urilor gazdă sau prin diferențierea în celule de tip osteoblast [4].
• Boli/tulburări ale sistemului imunitar: Celulele stem mezenchimale exercită efecte imunomodulatoare. Acestea tind să regleze răspunsurile imunitare și să reducă inflamația. Prin urmare, sunt utilizate pentru tratarea bolilor autoimune, adică artrita reumatoidă, scleroza multiplă, boala inflamatorie intestinală etc. Un studiu a explorat efectul imunomodulator al celulelor stem mezenchimale derivate din măduva osoasă asupra celulelor T din sângele periferic extrase de la pacienți cu artrită reumatoidă. Celulele BM-MSC exercită un efect inhibitor asupra celulelor T și suprimă citokinele implicate în fiziopatologia artritei reumatoide [5].
• Cercetarea neurologică și cardiovasculară: MSC-urile au un potențial semnificativ pentru aplicații de cercetare neurologică și cardiovasculară. Acestea sunt utilizate pentru tratarea mai multor tulburări neurodegenerative, inclusiv boala Parkinson și Alzheimer. Mai mult, sunt utilizate în tratamentul bolilor cardiovasculare, deoarece repară țesuturile cardiace deteriorate sau lezate după evenimente cardiace. În plus, MSC promovează angiogeneza și, prin urmare, sunt valoroase în cercetarea cardiovasculară. Un astfel de studiu a explorat potențialul terapeutic al celulelor stem mezenchimale derivate din țesutul adipos și din măduva osoasă într-un model de infarct miocardic (IM) acut. Studiul a constatat că ambele surse sunt la fel de benefice în regenerarea țesuturilor cardiace și reducerea fibrozei [6]. Interesant este faptul că o cercetare efectuată în 2022 a constatat că celulele stem mezenchimale derivate din cordonul ombilical uman (UC-MSC) exercită efecte neuroprotectoare în modelele de șoarece cu boala Parkinson prin reglarea microorganismelor intestinale. Modelul de șoarece a prezentat o funcție locomotorie îmbunătățită după transplantul intranazal de UC-MSC [7].

Referințe

1. Ding, D.C., W.C. Shyu și S.Z. Lin, Celule stem mezenchimale. Cell Transplant, 2011. 20(1): p. 5-14.
2. Zhan, X.-S. și colab., Un studiu comparativ al caracteristicilor biologice și al profilurilor transcriptomice ale celulelor stem mezenchimale din diferite țesuturi canine. Revista internațională de științe moleculare, 2019. 20(6): p. 1485.
3. Zomer, H.D., et al., Celulele stromale mezenchimale din țesuturile dermice și adipoase induc polarizarea macrofagelor către un fenotip pro-reparator și îmbunătățesc vindecarea rănilor cutanate. Cytotherapy, 2020. 22(5): p. 247-260.
4. Kosinski, M., et al., Repararea defectelor osoase folosind un substitut osos susținut de celule stem mezenchimale derivate din cordonul ombilical. Stem Cells International, 2020. 2020.
5. Pedrosa, M., et al., Efectul imunomodulator al celulelor stromale/stem mezenchimale derivate din măduva osoasă umană asupra celulelor T din sângele periferic la pacienții cu poliartrită reumatoidă. Journal of tissue engineering and regenerative medicine, 2020. 14(1): p. 16-28.
6. Omar, A.M., et al., Studiu comparativ al potențialului terapeutic al celulelor stem mezenchimale derivate din țesutul adipos și măduva osoasă pe un model de infarct miocardic acut. Oman Med J, 2019. 34(6): p. 534-543.
7. Sun, Z., et al., Celulele stem mezenchimale din cordonul ombilical uman îmbunătățesc funcția locomotorie în modelul de șoarece cu boala Parkinson prin reglarea microorganismelor intestinale. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022. 9: p. 808905.