Secretomul celulelor stem mezenchimale dentare: o abordare interesantă pentru neuroprotecție și neuroregenerare Partea 2

Este important de observat că vârsta donatorului și condițiile de micromediu in vitro pot influența, de asemenea, compoziția secretomului. S-a raportat că DPSC-CM obținut în condiții normoxice este îmbogățit în molecule cu proprietăți antiinflamatorii, reparatoare tisulare și regenerative în comparație cu CM obținut în condiții hipoxice [44].

În învățarea umană, memorie și cogniție, micromediul in vitro joacă un rol vital. A trăi într-un micromediu in vitro bun ne poate ajuta să menținem mai bine memoria, să îmbunătățim efectele învățării și să promovăm sănătatea fizică generală.

În primul rând, un micromediu in vitro bun poate promova formarea și menținerea conexiunilor neuronale. Neuronii sunt un tip de celulă din creier care sunt responsabile pentru transmiterea semnalelor și formarea amintirilor. Când învățăm lucruri noi, conexiunile dintre neuroni vor continua să se consolideze, ceea ce ajută la formarea de noi amintiri. Un mediu bun poate ajuta conexiunile neuronale să rămână stabile fără a fi perturbate.

În al doilea rând, micromediul in vitro poate afecta metabolismul și funcția celulelor creierului. Oxigenul suficient, nutriția și apa pot îmbunătăți nivelul metabolic al celulelor creierului, pot evita moartea și îmbătrânirea celulelor cerebrale și, astfel, pot beneficia de dezvoltarea memoriei și a abilităților cognitive. În același timp, un mediu liniștit sau moderat confortabil poate ajuta oamenii să se concentreze și să promoveze îmbunătățirea învățării și a eficienței muncii.

În plus, un mediu sănătos in vitro are și un impact pozitiv asupra altor aspecte ale sănătății fizice. Eforturile în aspecte precum somnul adecvat, bazarea pe alegeri alimentare sănătoase și exerciții fizice moderate pot îmbunătăți memoria și capacitatea cognitivă. Un stil de viață sănătos care integrează corpul și mintea poate reduce emoțiile negative, cum ar fi anxietatea, depresia și stresul, contribuind astfel la îmbunătățirea eficienței creierului în muncă și a vitalității gândirii.

Pe scurt, există o legătură inseparabilă între micromediul in vitro și memorie. Un mediu optimizat poate ajuta la întărirea conexiunii dintre neuroni și la îmbunătățirea funcției metabolice a celulelor creierului, promovând astfel formarea și menținerea memoriei și este, de asemenea, o garanție a sănătății fizice și mentale. Să lucrăm împreună pentru a construi un mediu in vitro sănătos și pozitiv, pentru a contribui mai bine la sănătatea și succesul nostru. Omul portocaliu:

Se vede că trebuie să îmbunătățim memoria, iar Cistanche poate îmbunătăți semnificativ memoria, deoarece

Cistanche este un material medicinal tradițional chinezesc cu multe efecte unice, dintre care unul este îmbunătățirea memoriei. Eficacitatea Cistanche vine din diferitele ingrediente active pe care le conține, inclusiv acid tanic, polizaharide, glicozide flavonoide etc. Aceste ingrediente pot promova sănătatea creierului în multe feluri.

Faceți clic pe cunoaște 10 moduri de a îmbunătăți memoria

Mai mult, secretomul colectat din DPSC-uri cultivate cu 5% O2 a arătat efecte stimulatoare mai mari asupra proliferării și migrării celulelor fibroblastelor embrionare de șoarece NIH3T3 și diferențierii neuronale a celulelor SH-SY5Y [45].
Cantitatea și dimensiunea EXO și expresia lor tetraspanină pot varia în funcție de mediul utilizat pentru cultură [46]. Secretomul SHED și al tinerilor DPSC a conținut mai mulți factori de creștere și niveluri mai scăzute de citokine proinflamatorii în comparație cu DPSC-urile obținute de la subiecții bătrâni.

Potențialul de diferențiere a fost, de asemenea, mai mare în SHED și tineri DPSC [47].

CM poate fi obținut de către PDLSC-uri sănătoase dar și de către PDLSC-uri inflamate. CM obținut de cei inflamați a crescut proliferarea atât a PDLSC-urilor sănătoase, cât și a celor inflamate, dar a redus diferențierea față de osteoblaste. CM sănătos a salvat diferențierea osteogenică afectată [48].

Tratamentul cu diferite substanțe poate influența și secretomul celular. Tratamentul DPSC-urilor cu 2,3,5,40-tetrahidroxistilben-2-O- -D-glucozidă (THSG), o componentă bioactivă a Polygonum multiflorum Thunb., a indus modificări ale secreției proteinelor asociate creșterii în CM, crescând unele dintre ele, cum ar fi receptorul AKT2 și NGF [49].

În schimb, CM din GMSC modificate cu FGF-2-conținea mai mult VEGF-A, FGF-2 și TGF- [50]. Tratamentul cu acid ascorbic al SHED a crescut eliberarea factorilor de creștere necesari pentru regenerarea țesuturilor și homeostazia, inclusiv VEGF, SCF, IGF-1, HGF, bFGF, Ang-1 și EGF și citokine antiinflamatorii, cum ar fi ca NO, indoleamină 2,3-dioxigenază (IDO), PGE-2, IL-10 și IL-6.

Dimpotrivă, citokinele inflamatorii CCL2 și TGF- 1 au fost reduse [51].

Expunerea la mediul de diferențiere ar putea, de asemenea, induce modificări în EV-urile necodificatoare ale ARN-ului și EXO-urile PDLSC.

În mod specific, 69–557 ARN circular (circRNAs) și 2907–11581lncRNA-uri au fost găsite în EV-uri izolate din PDLSC-uri și PDLSC-uri expuse la mediu de diferențiere osteogenică în momente diferite.

În comparație cu PDLSCsEV-uri nediferențiate, 3 circRNA-uri și 2 lncRNA-uri au fost reglate în sus și 39 circARN-uri și 5 lncRNA-uri au fost reglate în mod constant după 5 și 7 zile de expunere la mediul de diferențiere [52].

Mai mult, 72 de miARN-uri au fost reglați în sus, în timp ce 35 au fost reglați în jos în PDLSC-urile EXO după inducerea osteogenă [53]. Un rezumat al principalilor factori găsiți în secretomul diferitelor MSC-uri dentare poate fi găsit în Tabelul 1.

Ang, angiopoietină; BDNF, factor neurotrofic derivat din creier; BMP, proteină morfogenetică osoasă; BMSC, MSC-uri măduvei osoase; ARN circular, ARN circular; CM, mediu conditionat; CUL7, cullin 7; CXCL, chemokineligand motiv CXC; DACC, care dezvoltă celule complexe apicale; DFSC, celule stem ale foliculului dentar; DPSC, celule stem de pulpă dentară; ECM, matrice extracelulară; EGF, factor de creștere epidermică; ECM, matrice extracelulară; EV, vezicule extracelulare; EXO, exozomi; FGF, factor de creștere a fibroblastelor; G-CSF, factor de stimulare a coloniilor de granulocite; GDNF, factor neurotrofic derivat din celule gliale; GM-CSF, factor de stimulare a coloniilor de granulocite-macrofage; GMSC-uri, MSC-uri gingivale; HGF, factor de creștere a hepatocitelor; ICAM, Moleculă de adeziune intercelulară; IDO, indoleamin2,3-dioxigenază; IFN, interferon; IGF, factor de creștere asemănător insulinei; IL, interleuchină; ARNlnc, ARN lung noncoding; MCP, proteină chemoatractantă a monocitelor; miARN, microARN; MMP, metaloproteinaza matricei; NGF, factor de creștere a nervilor; NT, neurotrofină; PDGF, factor de creștere derivat din trombocite; PDLSC-uri, celule stem ale ligamentului parodontal;piARN, ARN-uri care interacționează cu PIWI; PSMA1, subunitate proteazomală, tip alfa; SCAP, celule stem din papila apicală; SDF, factor derivat din celulele stromale; SHED-uri, celule stem din dinții de foioase exfoliați umani; TGF, factor de transformare de creștere; THSG, 2,3,5,40-tetrahidroxistilben{-2-O- -D-glucozidă; TIMP, inhibitor tisular al metaloproteinazei; TNF, factor de necroză tumorală; UC-MSC, celule stem mezenchimale din cordonul ombilical; VEGF, factor de creștere a endoteliului vascular ↑, creștere/îmbunătățiri; ↓, reducere.

3. Secretomul celulelor stem dentare Potențial neuroprotector și neuroregenerativ în modelele preclinice

Pentru a evalua potențialul neurodegenerativ și neuroprotector al secretomului MSC dentar, efectele CM și EV au fost evaluate în modele preclinice de boli neurodegenerative și neurologice și modele de leziuni neuronale, cum ar fi leziunea măduvei spinării (SCI).

În plus, au fost evaluate efectele mediate de secretom asupra creșterii neuronale, capacitatea sa de a stimula diferențierea neuronală și efectele sale asupra celulelor gliale.

Am efectuat o căutare PubMed căutând studii care să arate potențialul neurodegenerativ și neuroprotector al modelelor secretomului MSC dentare in vitro și in vivo.

3.1. Secretomul celulelor stem pulpei dentare

Secretomul DPSC a fost unul dintre cele mai studiate. Diferite studii au evaluat eficacitatea acestuia în inducerea creșterii nevritelor. S-a raportat că DPSC-CM a promovat neuronii din ganglionul rădăcinii dorsale (DRG) de neurită.

Mai exact, lungimea totală și numărul articulațiilor de nevrite au crescut după tratamentul cu CM. Mai mult, DPSC-CM promovează viabilitatea celulară Schwann și formarea mielinei [54].DPSC-CM a îmbunătățit supraviețuirea celulară și a indus creșterea neuritică a celulelor PC12, așa cum se arată prin proteina nucleară neuronală (NeuN), proteina 2 asociată microtubulilor (MAP-2 ), și III-tubulină.

În mod specific, DPSC-CM a fost mai eficient în inducerea creșterii neuritului PC12 în comparație cu co-culturi DPSC/PC12, ceea ce indică faptul că co-culturile celulare au întârziat timpul de întârziere în producerea unor cantități eficiente de factori trofici.

DPSCs-CM a îmbunătățit, de asemenea, migrația celulară. Interesant, numărul de celule PC12 supraviețuitoare a fost redus atunci când CM a fost adăugat cu anti-GDNF. În schimb, adăugarea de anticorpi anti-NGF, anti-GDNF și anti-BDNF atenuează excesul de neurite PC12.

Aceste date au demonstrat că NGF, BDNF și GDNF sunt implicate în supraviețuirea și diferențierea PC12 [55]. Secretomul DPSC arată un efect chemoatractiv asupra celulelor SH-SY5Y. În plus, a fost evaluat efectul său asupra maturizării neuronale. În acest scop, celulele SH-SY5Y au fost induse către celulele neuronale după ce au fost expuse la secretomul DPSC.

Celulele SHSY5Y supuse secretomului DPSC au prezentat o creștere crescută a neuriților, caracteristici dobândite ultrastructurale ale celulelor neuronale și au prezentat o reactivitate imună crescută pentru markerii neuronali. Mai mult, celulele SH-SY5Y tratate cu CM au dezvoltat caracteristici distincte, inclusiv curenți sensibili la Cd2+-, ceea ce sugerează că SH-SY5Y maturat cu CM-DPSC a dobândit canale de Ca2+ dependente de tensiune [56].

În conformitate cu studiul anterior, CM obținut prin foaia DPSC a indus formarea și creșterea neuriților în celulele neuroblastomului SH-SY5Y diferențiate neuronal. Aceste efecte au fost sporite atunci când foile DPSC au fost cultivate cu FGF2.

Efectele de promovare a neuriților au fost abolite atunci când factorii neurotrofici au fost inhibați, sugerând că aceștia sunt necesari pentru efectul pozitiv al foilor DPSC asupra activității celulelor neuronale [57].

Recent, Chouaib et al. a evidențiat faptul că îmbunătățirea DPSC-CM a neuronilor senzoriali subțiri de neurită este dependentă de concentrație. Autorii au descoperit, de asemenea, că 48 de ore de condiționare DPSC a fost cea mai bună opțiune pentru a obține CM cu activitate eficientă, în timp ce prelungirea timpului de condiționare nu a îmbunătățit efectele DPSC-CM.

Interesant este că depozitarea înghețată nu a influențat rezultatele experimentale. CM conținea câțiva factori cunoscuți pentru rolul lor în neurogeneză și neuroprotecție dar și angiogeneză și osteogeneză. Mai mult, condiționarea DPSC-urilor cu suplimentul B-27 a îmbunătățit efectele neurodegenerative ale secretomului lor, inducând o modificare a compoziției sale în factorii de creștere.

În special, CM a fost mai eficient atunci când B-27 a fost adăugat la DPSC-uri înainte de condiționare [58]. CM din DPSC a îmbunătățit neuritogeneza și a exercitat un efect chemoatractant și asupra celulelor stem neuronale (NSC).

Amorsarea DPSC-urilor cu fibrină bogată în leucocite și trombocite (LPRF) a crescut secreția de BDNF, dar nu a exercitat efecte suplimentare asupra mecanismelor de reparare mediate de paracrină [59].

De asemenea, sa demonstrat că CM derivat din DPSC este capabil să protejeze și să regenereze celulele neuronale ale ganglionului trigemen primar izolate (TGNC). Într-adevăr, CM a îmbunătățit supraviețuirea TGNC asociată cu creșterea și ramificarea extinsă a neuritei.

În paralel, DPSC-CM a reglat în mod semnificativ expresia markerului neuronal NeuN, III-tubulină și sinapsin-I, precum și TRPV1. Interesant, DPSC-CM conținea NGF, BDNF, NT-3 și GDNF [60].

DPSC-urile mobilizate cu G-CSF au exprimat factori neurotrofici mai mari în comparație cu DPSC-urile bazale, iar secretomul lor a arătat un potențial îmbunătățit de extensie a neuritei. Într-adevăr, DPSC CM mobilizat a avut un efect mai mare asupra creșterii neuriților în celulele TGW [61]. Anterior, a fost demonstrat că CM din DPSC mobilizat a îmbunătățit proliferarea și activitatea migratorie a celulelor neuronale Schwann RT4-D6P2T [62].

În mod interesant, CM din SHED și DPSC s-a dovedit a fi capabil să promoveze generarea neuronilor granulari cerebrali care inhibă semnalele inhibitorilor de creștere a axonilor prin mecanisme paracrine [63]. Secretomul DPSC prezintă, de asemenea, efecte superioare în comparație cu alte MSC.

Kumar și colab. au demonstrat că secretomul derivat din DPSC-uri, SCAP-uri și DFSC-uri a indus neuraldiferentiere în celulele IMR-32, o linie celulară preneuroblastică, mai eficient decât BMSC-uri.

În special, lungimea neuritei a fost mai mare atunci când celulele IMR-32 au fost tratate cu secretomul DPSC. Secretomul DPSC conținea GCSF, IFN- și TGF-, care pot promova diferențierea neuronală [64].

DPSC-urile, BMSC-urile și AMSC-urile au promovat o creștere a supraviețuirii celulelor retinale ganglionare co-cultivate. În special, creșterea supraviețuirii a fost îmbunătățită în retinaculturile tratate cu DPSC.

Interesant, cocultura cu DPSC a indus o creștere semnificativă atât a numărului de celule ganglionare retiniene purtătoare de neurite, cât și a lungimii neuritei, în comparație cu coculturi cu BMSC și AMSC. Cu toate acestea, aceste efecte au fost blocate folosind blocanți ai receptorilor Fc ai factorilor neurotrofici.

Diferitele tipuri de MSC-uri au arătat un model diferit de expresie a factorilor neurotrofici și, în special, DPSC-urile au eliberat niveluri mai mari de mai mulți factori de creștere, cum ar fi NGF, BDNF și VEGF, în comparație cu BMSC și AMSC.

În special, VGF poate media efectele neuroprotective ale DPSC-urilor [65].CM-DPSC-urile au arătat efecte protectoare asupra citotoxicității induse de privarea de oxigen-glucoză (OGD) în astrocite într-o manieră dependentă de doză.

Mai exact, atât pre- și post-tratament cu CM-DPSC-uri, dar și CM-BMSC-uri, au atenuat expresia proteinei acid fibrilare gliale induse de OGD (GFAP), nestină și musashi-1 în astrocite. Tratamentul cu CM a blocat, de asemenea, producția de specii reactive de oxigen (ROS) induse de OGD și reglarea IL-1. În mod interesant, CM-DPSC-urile conferă citoprotecție superioară împotriva morții celulare în comparație cu BMSC [66].

Venugopal și colab. a comparat potențialul neuroprotector al EXO, CM sau al sistemului de cocultură neuron-–MSC–cu excitotoxicitatea indusă de acid kainic in vitro. Mai mult, pentru a identifica cel mai adaptat tip de MSC, au fost testate EXO și CM derivate din DPSC și BMSC.

Toate cele trei abordări au arătat potențial neuroprotector datorită creșterii expresiilor factorului de creștere și inhibării apoptozei prin activarea căii PI3K-Bcl-2.

Este important de reținut că EXO-urile au demonstrat proprietăți anti-necrotice mai bune în comparație cu cocultura neuron-MSC sau CM. În ceea ce privește CM, doar fracția care conține proteine ​​în intervalul 3-10 kDa a prezentat neuroprotecție și a salvat neuronii de excitotoxicitate [67].

Secretomul DPSC-urilor a arătat, de asemenea, efecte benefice în modelele de boli neurodegenerative. Tratamentul cu secretom DPSC a redus citotoxicitatea amiloidului (A) într-un model in vitro al bolii Alzheimer (AD), crescând viabilitatea celulară și reducând apoptoza.

S-a demonstrat că secretomul DPSC conține niveluri crescute de VEGF, Fractalkine, RANTES, proteină chemoatractantă monocitară-1 (MCP-1) și GMCSF în comparație cu BMSCs și AMSC.

Interesant, neprilizina, o protează capabilă să degradeze A, a fost găsită și în secretomul DPSC. Secretomul DPSC degradează proteolitic A 1–42 in vitro, rezultând o degradare incompletă după 12 ore [68].

For more information:1950477648nn@gmail.com