Mezenchymální kmenové buňky (MSC) mají různé jedinečné vlastnosti a schopnosti, například migrovat do místa tkáňového poškození, kde se diferencují do typu buněk potřebných pro zhojení či obnovu konkrétní tkáně, či modulovat imunitní systém. V nedávné době vědci zjistili, že léčebný přínos MSC spočívá také v sekreci různých unikátních faktorů (imunomodulačních, imunoregulačních) a extracelulárních vezikul (EV). Prokázalo se, že tento sekretom má rovnocenné léčebné účinky jako buňky, ze kterých je vylučován. Tím se otevřela nová cesta rozvoje regenerativní medicíny s využitím bezbuněčné terapie.
Sekretomy jsou souborem rozpustných faktorů (bílkoviny, cytokiny, chemokiny a růstové faktory) a EV vylučovaných různými buňkami do extracelulárního prostředí. EV jsou v podstatě váčky tvořené fosfolipidovou dvojvrstvou a zapouzdřují se do nich různé působky včetně nukleových kyselin, lipidů a bílkovin. Tyto působky v cílových buňkách snižují oxidační stres a zánět, slouží k ochraně a podpoře regenerace tkání, k posílení buněčné proliferace, chrání buňky před apoptózou a senescencí. Vzhledem k tomu, že EV jsou nanočástice s lipidovou dvojvrstvou, jsou v oběhu poměrně stabilní a ve srovnání s MSC mohou vzhledem ke svým rozměrům procházet různými tkáňovými bariérami včetně hematoencefalické, při nitrožilní aplikaci nehrozí, že by mohly „uvíznout“ v kapilárním řečišti. Lipidová dvojvrstva chrání EV přenášený „náklad“, včetně proteinů a genetické informace (miRNA, mRNA), před destrukcí nebo biologickým zneškodněním v oběhu.
Prospěšné účinky sekretomů v léčbě zvířat již byly prokázané v případě reparace kostí, koňského astmatu, endometriózy, sepse atd. Nedávné studie ukázaly, že exozomy (EV o velikosti 30–150 nm) získané z MSC mohou být prospěšné téměř ve všech stadiích hojení ran, včetně kontroly imunitní odpovědi, inhibice zánětu, podpory buněčné proliferace a angiogeneze, a zároveň mohou snížit tvorbu jizev během procesu hojení. V jiných studiích na modelech malých savců EV získané z multipotentních kmenových buněk dokázaly zvýšit proliferaci chondrocytů, oddálit experimentálně navozenou osteoartrózu, a dokonce obnovit chrupavku.
Ve veterinární klinické studii byl kůň s poraněním šlach léčen EV izolovanými z kmenových buněk získaných z tukové tkáně. Léčba EV byla slibná, podporovala angiogenezi a elasticitu tkání. In vitro studie zkoumaly léčebný účinek z MSC odvozených EV na psích a koňských buňkách. Tyto EV prokázaly in vitro reparační efekt na endometriální a gliové buňky příjemce poškozené zánětem.
Procesů, které sekretomy v organismu zprostředkovávají nebo se na nich podílí, je samozřejmě mnohem více. K úplnému pochopení jejich terapeutického potenciálu a také mechanismů, kterými se sekretomy podílejí na regeneračních procesech, je však zapotřebí další výzkum.
Autor: MVDr. Mária Vinczeová
Zdroje:
- Moccia V, Sammarco A, Cavicchioli L, Castagnaro M, Bongiovanni L, Zappulli V. (2022): Extracellular Vesicles in Veterinary Medicine. Animals. 12(19):2716.
- Keshtkar S, Azarpira N, Ghahremani MH (2018): Mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles: novel frontiers in regenerative medicine. Stem Cell Res Ther. 9(1):63.
- Zakirova E. Y., Aimaletdinov A. M., Malanyeva A. G., Rutland C. S., Rizvanov A. A. (2020): Extracellular Vesicles: New Perspectives of Regenerative and Reproductive Veterinary Medicine. Frontiers in Veterinary Science (Vol. 7).
- Nallakumarasamy A, Jeyaraman M, Maffulli N, Jeyaraman N, Suresh V, Ravichandran S, Gupta M, Potty AG, El-Amin SF III, Khanna M, Gupta A. (2022): Mesenchymal Stromal Cell-Derived Extracellular Vesicles in Wound Healing. Life. 12(11):1733.
- Contentin R, Jammes M, Bourdon B, Cassé F, Bianchi A, Audigié F, Branly T, Velot É, Galéra P. (2022): Bone Marrow MSC Secretome Increases Equine Articular Chondrocyte Collagen Accumulation and Their Migratory Capacities. International Journal of Molecular Sciences. 23(10):5795.
