¿Cuáles son células Stromal (células madres mesenquimales)?

Las células Stromal - también conocidas como células madres mesenquimales (MSCs) - son las células no-hematopoyéticas, multipotent, uno mismo-renovables que son capaces de la diferenciación del trilineage (mesodermo, ectodermo, y endodermo). El pluripotency y las características inmunomoduladores de los MSCs significan que son una herramienta efectiva en terapia celular y la reparación del tejido.

Salto a:

  1. ¿Qué define una célula stromal?
  2. Fuentes de los MSCs
  3. Aislamiento y cultura de los MSCs
  4. Expresión de los marcadores de la superficie de la célula
  5. Capacidad para cultivar in vitro a largo plazo de los MSCs
  6. Efectos inmunomoduladores de los MSCs

Células madres mesenquimales etiqueta con las antenas fluorescentesVshivkova | Shutterstock

Las células madres mesenquimales son fáciles de aislar y cultural ensanchable in vitro por largos periodos del tiempo sin perder sus características. Pueden transporte-distinguir en las células ectodérmicas y las células endodermales. Por otra parte, debido a su abundancia en la carrocería adulta, investigación sobre estas células no requiere la aprobación ética. Los MSCs son también más seguros que iPSCs, sin el riesgo de formación del teratoma. Esto les hace a los candidatos ideales a terapia celular.

¿Qué define una célula stromal?

La sociedad internacional para la terapia celular ofrece las pautas siguientes en las células madres mesenquimales:

  1. Las células deben demostrar la adhesión plástica.
  2. Deben expresar marcadores específicos de la superficie de la célula, tales como atado de la diferenciación (CD) 73, D90, CD105, y faltan la expresión de CD14, de CD34, de CD45 y del leucocito humano antígeno-DR (HLA-DR).
  3. Deben poder distinguir in vitro en adipocytes, chondrocytes, y osteoblasts.

Resumen de las consideraciones de ISCT para determinar los MSCs con fines de investigación. (1) los MSCs deben ser plástico-adherentes bajo condiciones estándar de la cultura. (2) los MSCs deben expresar los antígenos superficiales CD105, CD73, y CD90. Una falta de expresión de los antígenos hematopoyéticos (CD45, CD34, CD14/CD11b, CD79a/CD19, HLA-DR) se recomienda, junto con una pureza mínima del ≥95% para las células CD105, CD73, y CD90 y la expresión positivas del ≤2% de antígenos hematopoyéticos. (3) los MSCs se deben mostrar para ser multipotent y para poder dar lugar a adipocytes, a osteoblasts, y a chondrocytes bajo condiciones cultura-diferenciadoras del tejido in vitro estándar.Cuadro 2. resumen de las consideraciones de ISCT para determinar los MSCs con fines de investigación. Haber de imagen: PromoCell GmbH. (1) los MSCs deben ser plástico-adherentes bajo condiciones estándar de la cultura. (2) los MSCs deben expresar los antígenos superficiales CD105, CD73, y CD90. Una falta de expresión de los antígenos hematopoyéticos (CD45, CD34, CD14/CD11b, CD79a/CD19, HLA-DR) se recomienda, junto con una pureza mínima del ≥95% para las células CD105, CD73, y CD90 y la expresión positivas del ≤2% de antígenos hematopoyéticos. (3) los MSCs se deben mostrar para ser multipotent y para poder dar lugar a adipocytes, a osteoblasts, y a chondrocytes bajo condiciones cultura-diferenciadoras del tejido in vitro estándar.

Fuentes de células madres mesenquimales

Las células madres mesenquimales están presentes en casi todos los tejidos. Han derivado a una población importante de células madres mesenquimales de la médula. Las células que exhibían las propiedades de células madres mesenquimales también se han aislado del tejido adiposo, tejidos dentales, membrana y flúido amnióticos, placenta y membrana fetal, endometrio, sangre menstrual, sangre periférica, líquido sinovial, casquillo del prensaestopas salival, brote del limbo, piel y prepucio, membrana sub-amniótica del guarnición del cordón umbilical y la jalea de Wharton.

Aislamiento y cultura de células madres mesenquimales

A pesar de números relativamente inferiores de MSCs en médula aspira, hay un gran interés en estas células como pueden ser aisladas y ser desplegadas fácilmente en cultura con aproximadamente 40 doublings de la población en 8 - 10 semanas.

La médula se considera ser la mejor fuente para las células madres mesenquimales y se utiliza como una prueba patrón para la comparación de los MSCs obtenidos de otras fuentes.

Obtienen a las células madres mesenquimales obtenidas de médula, de sangre periférica y de líquido sinovial usando método de gradiente de densidad de Ficoll. Los MSCs obtenidos de otras fuentes del tejido, tales como adiposo, dental, endometrio, placenta, piel, y prepucio, y la jalea de Wharton se obtienen después de la digestión con la colagenasa.

Cultivan a las células madres mesenquimales aisladas de diferentes fuentes en el ambiente de Eagle modificado de Dulbecco (DMEM), DMEM-F12, el a-MEM (ambiente esencial mínimo), DMEM complementados con la concentración inferior o alta de glucosa y de RPMI (ambiente conmemorativo del instituto del parque de Rosewell). El medio de cultivo fue complementado con el suero vacuno fetal del 10% (FBS), el suero recién nacido del becerro (NBCS) o el suero fetal del becerro (FCS).

Expresión de los marcadores de la superficie de la célula

Las células que muestran la expresión positiva para CD63, D90, y CD105, y falta de expresión de CD14, de CD34, de CD45, y de HLA-DR se consideran como MSCs. Además de los marcadores antedichos, los MSCs también expresan CD29, CD44, CD146, y CD140b, dependiendo del tejido del origen.

antigen-4 embrionarios (SSEA) Escenario-específicos, CD146 y el precursor stromal antigen-1 (Stro-1) son los sellos de células madres mesenquimales. Stro-1 se expresa positivo en médula y tejido dental, pero negativa en los MSCs adiposo-derivados ser humano.

Capacidad para cultivar in vitro a largo plazo de células madres mesenquimales

Es un reto para obtener un número adecuado de células para los usos clínicos pues tienden a perder su potencia durante crear una subcultura y en pasajes más altos.

Las células madres mesenquimales tempranas muestran alto potencial de la diferenciación en chondrocytes, osteocytes, y adipocytes. Sin embargo, la cultura a largo plazo y pasajes más altos causan la senectud caracterizada por una disminución de la capacidad de la diferenciación, la disminución del largo del telomere y una probabilidad creciente de la transformación mala.

El suero y los factores de incremento afectan las propiedades de células madres mesenquimales durante in vitro cultivar. El cultivar de los MSCs requiere el FCS del 10%, pero los MSCs conservan las proteínas del FCS que pueden accionar una reacción inmunológica in vivo.

Cuando son mesenquimales despliegan en ambientes sin suero, hay una disminución a las células madres gradual en potencial de la diferenciación y actividad del telomerase. Sin embargo, las células son resistentes a la transformación mala y se pueden desplegar en pasajes más altos.

Efectos inmunomoduladores de células madres mesenquimales

Un mecanismo han mostrado las células madres mesenquimales para suprimir la inmunorespuesta excesiva de las células de T y de B, así como las células dendríticas, los macrófagos y las células (NK) de asesino naturales que implica el efecto combinado de muchos mediadores inmunosupresivos. La mayor parte de los mediadores, tales como óxido nítrico (NO), dioxygenase del indoleamine 2,3 (IDO), la prostaglandina E2 (PGE2), la proteína factor-inducible del gen 6 de la necrosis del tumor (TSG6), CCL-2, y el ligand programado 1 (PD-L1) de la muerte son inducibles por los estímulos inflamatorios.

Aunque estos factores muestren la expresión mínima en células madres mesenquimales desactivadas, pueden ser estimulados por cytokines inflamatorios, tales como alfa del factor de la gamma del interferón (IFN-g), de necrosis de tumor (TNF-a) e interleukin -1 (IL-1). Los MSCs que expresan el estímulo de siguiente de IDO con IFN-g catalizan la conversión del triptófano al kynurenine, que causa la inhibición del camino para la proliferación del linfocito T.

La producción de NO de las células madres mesenquimales también inhibe la proliferación del linfocito T. Los MSCs inhiben la maduración de monocitos a las células dendríticas que llevan al linfocito T reducido la activación. Las células madres mesenquimales también inhiben el upregulation de CD1a, de CD40, de CD80, y de CD86 durante la maduración de DC. Finalmente, inhiben la secreción de TNF-a, de IFN-g, y de IL-12 en células dendríticas y aumentan los niveles de IL-10, induciendo un fenotipo dendrítico más antiinflamatorio de la célula.

La secreción de factores solubles tales como factor de incremento de transformación (TGF-b) y la prostaglandina E2 (PGE2) y el contacto directo de la célula-célula entre los MSCs y las células de asesino (NK) naturales suprimen la proliferación de las células de NK. el contacto de la Célula-célula de los MSCs con PD-1 que ata a su ligand puede también ser responsable de la inhibición de la proliferación del linfocito T.

Fuentes

Last Updated: May 21, 2019

Dr. Supriya Subramanian

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Dr. Supriya Subramanian

Dr. Supriya's passion for scientific writing began with her Bachelor’s of Science (B.Sc.) degree in Medical Laboratory Technology at the Postgraduate Institute of Medical Education and Research (PGIMER), India. She went on to study a Ph.D. in protein biology and then spent two years as a post-doctoral researcher studying membrane transport. She has hands-on experience of fluorescent microscopy, siRNA knockdown and tissue biology. Now a freelance writer, Supriya approaches her articles with a focus on cell physiology, molecular biology, membrane biochemistry, and biophysics.

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