Regeneración del cartílago articular lesionado utilizando la proteína amelogenina humana recombinante

Estos autores encontraron que 0,5 μg/μl de rHAM+ inducían la curación in vivo del cartílago articular lesionado y del hueso subcondral en un modelo de rata, previniendo los cambios osteoartríticos postraumáticos destructivos de las lesiones osteocondrales de control.

Regeneration of injured articular cartilage using the recombinant human amelogenin protein | Bone & Joint (boneandjoint.org.uk)

La capacidad de curación espontánea del cartílago articular es extremadamente limitada debido a su configuración avascular y baja actividad metabólica.1 Las lesiones del cartílago articular son dolorosas y pueden limitar las actividades físicas extenuantes y, eventualmente, las actividades cotidianas normales.2 Se han desarrollado varias técnicas de reparación del cartílago. En lesiones estables y no desplazadas, el tratamiento conservador suele ser la modalidad de tratamiento inicial. Sin embargo, estos tratamientos tienen tasas de éxito limitadas y con frecuencia simplemente retrasan la intervención quirúrgica. El armamento quirúrgico (ya sea estrategias basadas en células, trasplante de tejido completo o reemplazo total de articulaciones) depende del tamaño, la profundidad y la ubicación de la lesión.3 En los últimos años, el uso de células madre mesenquimales (CMM) para tratar el cartílago Los defectos han sido ampliamente investigados. Las MSC aisladas de diversos tejidos mesenquimales se diferenciaron en condrocitos y se introdujeron en el cartílago dañado en combinación con factores y andamios condrogénicos. Sin embargo, el trasplante exógeno está restringido por fuentes limitadas de MSC, costos de fabricación excesivos y dificultades técnicas. El autotrasplante está además restringido por la necesidad de dos intervenciones quirúrgicas.3-5

Anteriormente, describimos la expresión de amelogenina en células del estroma de la médula ósea y en condrocitos de la placa de crecimiento.6 También hemos demostrado que una única aplicación de la proteína amelogenina humana recombinante (rHAM+), producida en nuestro laboratorio,7 indujo una regeneración progresiva y significativa de todas las células periodontales. Tejidos después de la inducción de periodontitis experimental en un modelo canino. No se detectó regeneración en el grupo de control tratado con el portador alginato de propilenglicol (PGA).8 A continuación, demostramos que rHAM+ inducía la regeneración de ligamentos esqueléticos de rata desgarrados de una manera dosis dependiente: el ligamento colateral medial (MCL) (como prueba de concepto),9 y el ligamento calcaneoperoneo (CFL) de la articulación del tobillo (como una necesidad clínica no cubierta).10 Los MCL y CFL transeccionados tratados con rHAM+ recuperaron su resistencia mecánica y composición estructural en comparación con los ligamentos normales de la pierna contralateral, y fueron significativamente más fuertes que los grupos de control.9,10 La aplicación única de rHAM+ aumentó el número de células que expresaban los marcadores de MSC CD105 y STRO-1 en el tejido de granulación del defecto periodontal y seccionaron modelos de MCL varios días después del tratamiento.8,9

Basándonos en nuestros hallazgos anteriores, asumimos que la amelogenina podría inducir la curación del cartílago articular lesionado. Creamos una gran lesión osteocondral traumática (OCI) en un modelo de rata y estudiamos el efecto curativo de rHAM+. Luego evaluamos el origen de las células reclutadas por rHAM+ hacia el sitio del defecto.

Las lesiones del cartílago rara vez se curan espontáneamente y a menudo requieren intervención quirúrgica, lo que lleva a la formación de tejido fibroso biomecánicamente inferior. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el posible efecto de la amelogenina en el proceso de curación de una gran lesión osteocondral (OCI) en un modelo de rata.
Descubrimos que 0,5 μg/μl de rHAM+ indujeron la curación in vivo del cartílago articular lesionado y del hueso subcondral en un modelo de rata, previniendo los cambios osteoartríticos postraumáticos destructivos observados en las OCI de control, mediante el reclutamiento paracrino de células unos días después del tratamiento.
El efecto curativo de la amelogenina sobre las lesiones del cartílago articular en un modelo de rata.
La amelogenina indujo la curación del cartílago articular lesionado y del hueso subcondral en un modelo de lesión osteocondral (OCI) en ratas.

El reclutamiento paracrino de células en el OCI es un evento temprano correlacionado con el proceso de curación.

Regeneration of injured articular cartilage using the recombinant human amelogenin protein – PubMed (nih.gov)

Regeneration of injured articular cartilage using the recombinant human amelogenin protein | Bone & Joint (boneandjoint.org.uk)

Helwa-Shalom O, Saba F, Spitzer E, Hanhan S, Goren K, Markowitz SI, Shilo D, Khaimov N, Gellman YN, Deutsch D, Blumenfeld A, Nevo H, Haze A. Regeneration of injured articular cartilage using the recombinant human amelogenin protein. Bone Joint Res. 2023 Oct 3;12(10):615-623. doi: 10.1302/2046-3758.1210.BJR-2023-0019.R1. PMID: 37783468.

© 2023 Author(s) et al. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial No Derivatives (CC BY-NC-ND 4.0) licence, which permits the copying and redistribution of the work only, and provided the original author and source are credited. See https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Regeneración del cartílago articular lesionado utilizando la proteína amelogenina humana recombinante

Células madre/estromales mesenquimales y su aplicación de exosomas en el tratamiento de la enfermedad del disco intervertebral: una frontera prometedora

Hoy en día, la aplicación de células estromales/mesénquimas (MSCs) y sus exosomas para tratar enfermedades degenerativas ha recibido atención. 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1567576922000212?via%3Dihub
  • Debido a las características de estas células, como la auto-renovación, los efectos diferenciadores e inmunomoduladores, su uso en estudios de laboratorio y clínicos muestra resultados prometedores. Sin embargo, los problemas de trasplante alogénico de MSCs limitan el uso de estas células en la clínica. Los científicos proponen la aplicación de exosomas para utilizar el efecto terapéutico de las MSCs y superar sus defectos. Estas vesículas cambian el comportamiento y el perfil de transcripción de las células objetivo mediante la transferencia de diversos cargamentos como proteínas, mi-RNAs y lípidos. Una de las enfermedades degenerativas del tejido en las que se utilizan las MSCs y sus exosomas en su tratamiento es la enfermedad del disco intervertebral (IDD).
  • Diferentes factores como la genética, la nutrición, el envejecimiento y los factores ambientales juegan un papel importante en el inicio y progresión de esta enfermedad. Estos factores afectan las propiedades celulares y moleculares del disco, lo que lleva a la destrucción del tejido. Las células del núcleo pulposo (NPCs) están entre las células más importantes involucradas en la patogénesis de la degeneración del disco.
  • Las MSCs ejercen sus efectos terapéuticos mediante la diferenciación, reducción de la apoptosis, aumento de la proliferación y disminución de la senescencia en las NPCs. Además, el uso de MSCs y sus exosomas también afecta a las células del anillo fibroso y del cartílago endplate en el tejido del disco y previene la progresión de la degeneración del disco.

Puntos a resaltar:

DDI tratamientos conservadores, intervencionistas y biológicos.

El uso de MSC ayuda a tratar la IDD al modular el sistema inmunitario, aumentar la producción de ECM y producir factores solubles.

Evidencia in vivo de la eficacia terapéutica de las MSC.

Limitaciones del uso de MSC en el tratamiento de IDD.

Exosomas derivados de MSC en el tratamiento de IDD.

Mesenchymal stromal/stem cells and their exosomes application in the treatment of intervertebral disc disease: A promising frontier – PubMed (nih.gov)

Widjaja G, Jalil AT, Budi HS, Abdelbasset WK, Efendi S, Suksatan W, Rita RS, Satria AP, Aravindhan S, Saleh MM, Shalaby MN, Yumashev AV. Mesenchymal stromal/stem cells and their exosomes application in the treatment of intervertebral disc disease: A promising frontier. Int Immunopharmacol. 2022 Apr;105:108537. doi: 10.1016/j.intimp.2022.108537. Epub 2022 Jan 29. PMID: 35101851.

Copyright © 2022. Published by Elsevier B.V.

Células madre/estromales mesenquimales y su aplicación de exosomas en el tratamiento de la enfermedad del disco intervertebral: una frontera prometedora