El rol de las células madre de tejido adiposo en el tratamiento de la diabetes

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Revisión de “Células madre/estromales derivadas de grasa humana (hASCs, en su sigla en inglés) protegen contra la hiperglicemia inducida por estreptozotocina; análisis de los efectores paracrinos derivados de las hASCs” por Stuart P. Atkinson.

Las terapias basadas en células madre bajo investigación como una estrategia para el tratamiento de la diabetes mellitus tipo 1 (DM1), incluyen la diferenciación de las células hacia las células β manipuladas [1] y el uso de Células Madre mesenquimales (CMM) en la prevención o reversión de la diabetes autoinmune y la diabetes inducida por químicos [2]. En ratones diabéticos no obesos, las CMM derivadas del tejido adiposo (ASC) han demostrado disminuir la hiperglicemia y la insulitis (enfermedad del pancreas causada por infiltracion de linfocitos), a través de la atenuación de la respuesta inmune de Th1 y la expansión de los linfocitos T reguladores [3]. Hasta ahora, dicha respuesta no se ha descrito para las ASC humanas. Ahora, en un estudio realizado en Stem Cells, Carmella Evans-Molina, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Indianápolis, Estados Unidos, se ha investigado el papel de los factores derivados de las hASCs en un ratón con hiperglicemia inducida por estreptozotocina [4].

Trat. Estreptozotocina (45/mg/kg/día) Día 0 Día 7 Día 10 Día 17-20 Día 35 de la Diabetes Tipo 1
Inyección hASC células/ratón)
(2×106 El trabajo inicial estudió los efectos de la inyección de hASCs 10 días después de ladiabetes inducida por estreptozotocina en ratones diabéticos no obesos con inmunodeficiencia combinada severa (NOD-SCID), como se indica en la figura adyacente. La administración de las hASCs mejoró la tolerancia a la glucosa y aumentó los niveles de insulina en el suero después de la inyección de glucosa hasta el día 25, en comparación a los ratones tratados con vehículos de estreptozotocina. El tratamiento con las hASCs también favoreció significativamente la conservación de la tinción de la insulina y la masa de células β, el incremento en número de células β, y además indujo la proliferación de células β, mientras que el medio hASC acondicionado (hASC-CM) también fue capaz de apoyar la supervivencia de los islotes del ratón después de la disociación in vitro.

Durante la evaluación de la composición del medio hASC acondicionado, se encontró una alta expresión de varios factores de crecimiento humano (IL-6, -8, -12, eotaxina, IP10, MCP-1, VEGF, y TIMP-1) en el sobrenadante después del co-cultivo de hASC con las células islotes, mientras que IP10, la eotaxina, VEGF y TIMP-1 aumentaron con el tiempo durante el co-cultivo de islotes, lo que sugiere la presencia de una interacción paracrina entre los islotes y las hASCs. TIMP-1, descrito anteriormente como capaz de proteger contra la citoquina y las células mortales β inducidas por estreptozotocina [5, 6], fue uno de los factores más enriquecidos en experimentos de co-cultivo usando células islotes humanas y de roedores, y los autores descubrieron que TIMP-1 es inducido por factores pro-inflamatorios que se asocian comúnmente con la diabetes mellitus del tipo 1.

La adición de TNF-α, IFN-γ, y IL-1β aumentó significativamente la secreción de TIMP-1 de las hASCs, y también condujo a un aumento de la secreción de insulina de islotes co-cultivados con las hASCs, mientras que el bloqueo de TIMP-1 con un anticuerpo específico redujo su efecto protector. Por último, mientras que la expresión de TIMP-1 era imperceptible sin la inyección de hASC en NOD-SCID tratados con estreptozotocina, el grupo encontró que la inyección sistémica de hASC aumentó la expresión de TIMP-1 a 20ng/ml aproximadamente.

Las ASCs aisladas de la fracción vascular estromal de grasa tienen ventajas sobre otras fuentes de células madre mesenquimales; son fáciles de aislar y expandir y ayudan en la reparación de tejidos dañados [7], incluyendo la supervivencia del injerto de islotes y la revascularización [8]. A través de la evaluación del potencial rol de las hASCs en la protección contra la hiperglicemia inducida por estreptozotocina y la pérdida de masa de células β, los autores han descubierto un nuevo papel para el inhibidor de la metaloproteinasa de la matriz TIMP-1 en el apoyo para la supervivencia de las células β. Independiente de la actividad de la metaloproteinasa de la matriz, TIMP-1 puede promover el crecimiento e inhibir la apoptosis a través de varias vías, incluyendo P13K y PKA [9] y, además, TIMP-1 es capaz de proporcionar efectos de pro-supervivencia de células β específicas [5, 6, 10 ]. Si bien se requiere una mayor delimitación de los mecanismos por los que TIMP-1 media sus efectos, estos hallazgos pueden tener pronto una relevancia directa sobre la terapia para la diabetes mellitus del tipo 1.

Fuente: http://www.stemcellsportal.com/content/role-ascs-treatment-type-1-diabetes

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