Mesenchymale Stammzellen (MSCs) haben das Potenzial zur Differenzierung in einer Reihe von verschiedenen Zelltypen, einschließlich der Knochen -, Fett-und Muskelzellen. Aber es ist Ihre Fähigkeit, stimulieren die Reparatur von beschädigtem Gewebe, die erfasst hat, das Interesse von Forschern auf der ganzen Welt, mit MSCs Nachweis therapeutischer Effekte in der Behandlung von Erkrankungen wie Herzkrankheiten, Leberzirrhose und diabetes.
Jedoch, trotz der Erfolge in mehreren klinischen Studien, Forscher haben gekämpft, um zu erklären, die manchmal auch unterschiedliche Ergebnisse der MSC-Therapie.
In einer aktuellen Studie, veröffentlicht in der Molekularen Therapie, ein Forschungsteam von der Universität von Osaka und untersucht mögliche Gründe für die widersprüchlichen Ergebnisse der MSC-Therapie, die zeigen, dass Faktoren und nicht nur die MSCs selbst kann Schuld sein.
„Vor kurzem haben wir berichtet, dass adiponektin, ein Vorteil von Fettzellen abgegebenes Hormon, das spielt eine Rolle bei der Muskel-regeneration, Bindung an rezeptor-protein-T-cadherin an Zell-Oberflächen“, erklärt Erstautor Yuto Nakamura. „In Anbetracht, dass T-cadherin ist reichlich vorhanden auf der Oberfläche von MSCs, die wir untersucht, ob adiponectin beteiligt ist, in die regenerative Aktivität der MSCs in einem Modell der Herzinsuffizienz.“
Adiponektin ist gefunden in hohen Konzentrationen in Blut und hat gezeigt, zu stimulieren die Produktion von exosomen, kleine Membran-gebundene Vesikel, die Proteine, Lipide und DNA zwischen Zellen. Interessanterweise exosomen sezerniert von Stammzellen tragen Signale, die stimulieren die Reparatur von Empfänger-Zellen.
Durch die erste Messung exosome Produktion in ein Zellkultur-basiertes system, das Forscher bestätigt, dass immer größere Mengen an adiponectin führte zu einer entsprechenden Erhöhung in der fülle der MSC-abgeleiteten exosomen, die war angewiesen auf die expression von T-cadherin.
Injektion der MSCs in Mäuse leiden an Herzinsuffizienz zu einer deutlichen Verbesserung der linksventrikulären Herzfunktion, die im Zusammenhang mit der erhöhten Anzahl von exosomen im Umlauf. Vor allem aber die kardiale Funktion nach MSC-Therapie weiter verstärkt werden könnte durch die Erhöhung adiponektin-Spiegel im Blut.
„Zusammen, unsere assays zeigten, dass MSCs entfalten Ihre therapeutische Wirkung auf die kardiale Funktion durch die Produktion von exosomen, die beeinflusst wird durch den host-plasma-adiponektin-Spiegel und ist angewiesen auf die MSC T-cadherin-expression,“ sagt Studie entsprechende Autor Shunbun Kita.
„Angesichts dieser Ergebnisse, Drogen wie ein PPARy-Agonisten, die Erhöhung der adiponektin-Produktion, könnte verabreicht werden, in Kombination mit MSC-Therapie deutlich verbessern das therapeutische potential—nicht nur für schwere Herzinsuffizienz, aber auch für eine Vielzahl von Krankheiten, die mit einer Gewebeschädigung, einschließlich COVID-19-assoziierten akuten respiratorischen distress-Syndrom“.