Características y potencial terapéutico de las células madre derivadas del amnios humano

Las células madre, incluidas las células madre embrionarias (CME), las células madre pluripotentes inducidas (CPI) y las células madre adultas (CMA), pueden reparar o reemplazar tejidos dañados o degenerativos y mejorar la recuperación funcional en modelos experimentales y ensayos clínicos. Sin embargo, todavía existen muchas limitaciones y problemas sin resolver en relación con la terapia con células madre en términos de barreras éticas, rechazo inmunológico, tumorigenicidad y fuentes celulares. Al revisar la literatura reciente y nuestros trabajos relacionados, las células madre derivadas del amnios humano (hADSC), incluidas las células madre mesenquimales amnióticas humanas (hAMSC) y las células madre epiteliales amnióticas humanas (hAESC), han demostrado ventajas considerables sobre otras células madre.

En esta revisión, primero describimos las características biológicas y las ventajas de las hADSC, especialmente por su alta pluripotencia y efectos inmunomoduladores. Luego, resumimos las aplicaciones terapéuticas y los avances recientes de las hADSC en el tratamiento de varias enfermedades para la investigación preclínica y los ensayos clínicos. Además, también se han analizado los posibles mecanismos y los desafíos de las aplicaciones de las hADSC. Por último, se han destacado las propiedades de las hADSC como fuente prometedora de células madre para la terapia celular y la medicina regenerativa y se han señalado las perspectivas de las aplicaciones clínicas de las hADSC.

Ventajas de las hADSC frente a otras células madre

La placenta está compuesta por el miembro amnios, la placa coriónica, la decidua basal, las vellosidades coriónicas, los cotiledones/espacio interuilloso y los tabiques placentarios. Entre estos componentes placentarios, la membrana amniótica sirve como materia prima adecuada para la terapia basada en células debido a la gran cantidad de células. La membrana amniótica es una membrana delgada transparente, lisa, avascular y de una sola capa (aproximadamente 100 μm) compuesta de epitelio y mesénquima.

La membrana cubre al feto y contiene el líquido amniótico. Generalmente, la membrana amniótica tiene cinco capas que incluyen epitelio, membrana basal, capa compacta, capa de fibroblastos y capa esponjosa. Las hAMSC derivadas del epiblasto y las hAESC derivadas del hipoblasto son dos tipos primarios de células madre en la membrana amniótica que son responsables de la producción de la matriz extracelular (ECM), diferentes citocinas y factores de crecimiento. Las hAESC provienen de la capa más interna del amnios que entra en contacto directo con el líquido amniótico y el feto, mientras que las hAMSC se encuentran dispersas en la membrana.

Los protocolos de aislamiento se han descrito extensamente tanto para las hAESC como para las hAMSC. Brevemente, las membranas amnióticas se trataron con tripsina-EDTA durante 45-60 min a 37 °C para liberar las hAESC. Luego, las membranas amnióticas restantes se digirieron con colagenasa IV en un rotador durante 40 min a 37 °C para aislar las hAMSC.

Enfermedades de la piel

Tanto las hAMSC como las hAESC poseen un potencial terapéutico considerable para las heridas diabéticas a través de la secreción de factores angiogénicos (IGF-1, EGF e IL-8) y la mejora de la reepitelización y la celularidad. Nuestros resultados mostraron que las hAMSC y las hAMSC-CM curaron eficazmente las lesiones cutáneas inducidas por estrés térmico inhibiendo la apoptosis y promoviendo la proliferación de células cutáneas mediante la activación de la vía de señalización PI3K/Akt. Gao et al. observaron que el miR-135a derivado del exosoma de las hAMSC promovía la cicatrización de heridas cutáneas y la migración de fibroblastos mediante la regulación negativa de los niveles de LATS2. Una administración combinada de hAMSC/Matriderm fue beneficiosa para potenciar los efectos terapéuticos de las hAMSC en la cicatrización de heridas.

Las hAESC también poseen capacidad terapéutica para la cicatrización de heridas al facilitar la migración y proliferación de queratinocitos y aumentar la celularidad y reepitelización con un mecanismo paracrino, que podría estar mediado por las vías de señalización ERK, JNK y AKT. Zhou et al. informaron que las hAESC mejoraron significativamente la cicatrización de heridas al regular positivamente el factor proangiogénico VEGF y negativamente la citocina inflamatoria TNF-α.

Los exosomas derivados de las hAESC promovieron la migración y proliferación de fibroblastos y aceleraron la cicatrización de heridas, lo que podría estar relacionado con la estimulación de la expresión de MMP-1. Además de los efectos paracrinos, la interfaz aire-líquido estimuló la diferenciación temprana de hAESC organotípicas a células epidérmicas (sustituto similar a la piel) y reconstruyó la piel diseñada por tejidos (TE) en un cultivo organotípico. Yu et al. establecieron un nuevo modelo para la reconstrucción de la piel TE bicapa con hAMSC y hAESC y la piel TE era similar en morfología a la piel humana, en la que tenían epidermis estratificada y dermis subyacente y repararon con éxito defectos de piel de espesor completo.

Aunque se ha demostrado que tanto hAMSC-CM como hAESC-CM promueven la cicatrización de heridas, los niveles de proteínas relacionadas con la cicatrización de heridas como CTHRC1, LOXL2 y LGALS1 en hAMSC-CM fueron significativamente más altos que en hAESC-CM.

Las hAMSC y las hAESC también trataron otras enfermedades de la piel como los queloides, el envejecimiento de la piel y la psoriasis. Las hAMSC-CM previnieron la proliferación y activación de fibroblastos queloides y las hAESC-CM atenuaron la transformación de fibroblastos dérmicos humanos inducida por TGF-β1 a miofibroblastos a través de la vía TGF-β1/Smad3, lo que sugiere que las citocinas secretadas por las hAESC podrían ser prometedoras para el tratamiento de queloides como agente tópico.

Los informes también mostraron que las hAMSC retrasaron el envejecimiento de la piel inducido por estrés oxidativo mediante acción paracrina. Imai et al. observaron que las hAMSC suprimieron el desarrollo de dermatitis psoriasiforme y la respuesta de los queratinocitos a las citocinas proinflamatorias en un modelo de ratón.

Derechos de autor Quan-Wen Liu, Qi-Ming Huang, Han-You Wu, Guo-Si-Lang Zuo, Hao-Cheng Gu, Ke-Yu Deng, y Hong-Bo Xin  ^* Tullia Maraldi, editora académica y Valentina Russo, editora académica

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RESCODERM
La Célula Más Joven – Exosoma Derivado de Líquido Amniótico

Los Exosomas Rescoderm, obtenidos de células madre derivadas de líquido amniótico, son ideales para preservar la salud natural de la piel. Al cultivarse en condiciones hipóxicas, estos exosomas estimulan numerosos genes relacionados con la matriz extracelular (ECM), favoreciendo la elasticidad de la piel. Además, promueven la activación de proteínas clave en la formación de barreras cutáneas, como el colágeno y la elastina.

Conoce Rescoderm Exosomas