Complicanze varie/eventuali

Svelare come le cellule staminali mesenchimali dal tessuto gengivale accelerino la guarigione delle ferite

Hai mai notato come un taglio all’interno della bocca guarisca molto più velocemente di uno sulla pelle? Il tessuto gommoso si ripara all’incirca due volte più velocemente della pelle e con una ridotta formazione di cicatrici. Una ragione potrebbe essere a causa delle caratteristiche delle cellule staminali mesenchimali gengivali, o GMSC, che possono dare origine a una varietà di tipi di cellule.

“Questo studio rappresenta la convergenza di alcuni percorsi diversi che abbiamo esplorato”, afferma Songtao Shi, presidente e professore del Dipartimento di Anatomia e Biologia cellulare della Pennsylvania Dental Medicine e autore senior dello studio. “In primo luogo, sappiamo come dentisti che il processo di guarigione è diverso nella bocca, è molto più veloce che nella pelle.In secondo luogo, abbiamo scoperto nel 2009 che la gengiva contiene cellule staminali mesenchimali e che possono fare molto bene a livello terapeutico. in terzo luogo, sappiamo che le cellule staminali mesenchimali rilasciano molte proteine, quindi qui abbiamo chiesto: in che modo le cellule staminali mesenchimali gengivali rilasciano tutti questi materiali e accelerano la guarigione delle ferite nei tessuti della mucosa?

Il lavoro appare sulla rivista Science Translational Medicine.

Dai precedenti lavori del gruppo di Shi e altri, era chiaro che le cellule staminali mesenchimali svolgono molte delle loro funzioni rilasciando molecole di segnalazione in vescicole extracellulari. Quindi, per capire cosa distingue le cellule staminali mesenchimali nella gengiva da quelle nella pelle, il team di Penn-led ha iniziato confrontando queste vescicole extracellulari tra i due tipi. Hanno scoperto che le GMSC contenevano più proteine ??in generale, incluso IL-1RA, che blocca l’infiammazione, il quale arresta una citochina proinfiammatoria. L’IL-1RA anche usata come terapia per trattare l’artrite reumatoide, una condizione infiammatoria.

Successivamente il team si è concentrato su quello che potrebbe controllare il rilascio di IL-1RA e di altre citochine. Avevano un sospetto nella proteina Fas, che avevano precedentemente collegato alla regolazione immunitaria. Hanno scoperto che nelle MSC gengivali erano presenti più Fas rispetto alle MSC cutanee e che i topi con deficienza di Fas avevano ridotto IL-1RA e ridotta secrezione di IL-1RA.

Ulteriori indagini molecolari hanno rivelato che Fas ha formato un complesso proteico con Fap-1 e Cav-1 per attivare il rilascio di piccole vescicole extracellulari. Per identificare la connessione con la guarigione delle ferite, hanno esaminato il tessuto delle ferite e hanno scoperto che IL-1RA era aumentato nei GMSC attorno ai margini delle ferite. I topi privi di IL-1RA o nei quali la proteina era inibita impiegavano più tempo a guarire le ferite gengivali.

Al contrario, quando i ricercatori hanno isolato IL-1RA che era stato secreto dalle GMSC e l’hanno iniettato nelle ferite, ha accelerato significativamente la guarigione delle ferite.

“Abbiamo scoperto che le cellule staminali mesenchimali e in particolare le cellule staminali mesenchimali gengivali rilasciano grandi quantità di citochine attraverso una vescicola extracellulare”, afferma Kou.

Questi risultati possono avere un significato speciale per le persone con diabete, una delle complicazioni maggiori delle quali è ritardata la guarigione delle ferite. Nello studio, i ricercatori hanno scoperto che i GMSC nei topi con diabete erano meno in grado di secernere vescicole extracellulari rispetto ai GMSC nei topi sani e che i loro GMSC avevano anche una minore secrezione di IL-1RA. L’introduzione di vescicole extracellulari secrete dai GMSC di topi sani ha ridotto il tempo di guarigione delle ferite nei topi diabetici.

“La nostra carta è solo una parte del meccanismo di come queste cellule staminali influenzano la guarigione delle ferite“, dice Kou, “ma penso che possiamo costruire su questo e utilizzare queste cellule o le vescicole extracellulari per colpire molte malattie diverse, tra cui il ritardo guarigione delle ferite osservata nei pazienti diabetici. ” Andando avanti, Shi, Kou e colleghi vogliono spostare il loro lavoro nella pratica clinica.

“Stiamo prendendo di mira le terapie traslazionali”, dice Shi. “Queste cellule sono facili da raccogliere dalla gengiva e questo le rende una cellula bellissima per l’uso clinico. Abbiamo molto lavoro da fare, ma posso vedere l’impiego di queste cellule per ridurre la formazione di cicatrici, migliorare la cicatrizzazione delle ferite e persino curare molte malattie infiammatorie e autoimmuni “.