Kmenové buňky jsou buňky nediferencované, přítomné v embryonálních, fetálních i dospělých živočišných tkáních, schopné přeměny v jiný buněčný typ. Během vývoje organismu se tyto buňky podílí na vývinu a stavbě různých tkání a orgánů. V dospělosti se mohou podílet na regeneraci poškozené tkáně.

Mezenchymální kmenové buňky (MSCs – mesenchymal stem cells) patří do skupiny nehematopoetických kmenových buněk, které se nachází v různých tkáních a orgánech, jako je kostní dřeň, periferní krev, plodová voda, placenta, tuková tkáň nebo zubní dřeň. V současné době se na biologii mezenchymálních buněk a jejich potenciální použití v regenerativní medicíně a v imunologii soustředí pozornost mnoha vědeckých pracovišť.

1. Regenerativní účinek
Kmenové buňky uvolňují cytokiny, které podporují původní buňky tkáně a modifikují jejich odpověď na poškození. Růstové faktory, produkované MSC, příznivě ovlivňují přežívání buněk a podílejí se na hojení. Další komplexní mechanismy kmenových buněk vstupují do procesu angiogeneze a potlačují apoptózu.

2. Protizánětlivý účinek
Imunosupresivní efekt MSC spočívá v produkci cytokinů, které ovlivňují prozánětlivý účinek T lymfocytů. Aktivované T lymfocyty secernují pro-zánětlivé cytokiny jako TNF α, IFN- γ a IL-12. MSC mají schopnost inhibovat sekreci těchto mediátorů.

3. Diferenciace
MSC jsou schopny diferenciace v chondrocyty, osteocyty a adipocyty. Tato tříliniová diferenciace v podmínkách in- vitro je klíčovou charakteristikou MSC. Přeměna v jiné typy buněk, jako jsou kardiomyocyty, neurocyty nebo další buňky, jsou předmětem neustálého zkoumání.

4. Imunomodulace
Důležitý a intenzivně studovaný je vliv MSC na imunitní systém. Ačkoliv MSC nejsou součástí imunitního systému, interagují se všemi buněčnými typy. Produkují velkou škálu proti- i prozánětlivých faktorů (cytokiny, prostaglandiny,…), které ovlivňují funkci imunitních buněk. Kromě parakrinní sekrece MSC exprimují povrchové molekuly, které interagují s různými buňkami imunitního systému.

5. „Stěhování“ do místa poranění
Při intravenózním podání jsou MSC po několika dnech prokázány v cílové tkáni. Mechanismus rozpoznání a přemístění do poškozené tkáně není zcela jasný.