Exosomas del microambiente sinovial en la homeostasis articular y la osteoartritis
The Journal of Cartilage and Joint Preservation
Exosomes from the synovial microenvironment in joint homeostasis and osteoarthritis – Journal of Cartilage & Joint Preservation
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Introducción
Los ortobiológicos, como las células madre mesenquimales (MSC), conocidas por su multipotencia, son actores clave en la terapia con células madre. Una de las formas en que las MSC alcanzan su potencial terapéutico es a través de la liberación de vesículas extracelulares (VE), pequeñas estructuras unidas a la membrana lipídica que transportan materiales bioactivos de sus células progenitoras.
Conclusión
Los exosomas han surgido como entidades potentes, que muestran potencial en la curación y regeneración de heridas, como lo demuestra la importante investigación realizada tanto in vitro como in vivo. Para aprovechar su potencial, es imperativo establecer una base integral con un conocimiento profundo de la biogénesis y la composición posterior de los exosomas. Los esfuerzos de colaboración entre los grupos de investigación son esenciales, haciendo hincapié en el perfil de miRNA a gran escala, la proteómica, la lipidómica para estandarizar y categorizar los hallazgos y el potencial de los exosomas. Los estudios comparativos deben explorar en conjunto diferentes fuentes de exosomas del entorno de la articulación sinovial, ya que este nicho local es fundamental para el funcionamiento normal del tejido articular. Además, la integración de herramientas de aprendizaje automático e inteligencia artificial para analizar grandes conjuntos de datos es fundamental para descifrar las correlaciones entre la fuente de exosomas, el método de aislamiento, la edad de la fuente, el miRNA y el perfil lipídico, y la respuesta obtenida. Los miRNA que se han identificado en modelos de enfermedades han llevado a la modificación genética de las células para aumentar su rendimiento. De manera similar, la estandarización de estas características clave de los exosomas que predicen la respuesta, y su uso como terapia en medicina, puede ser más definido y confiable. En última instancia, esta información se puede utilizar para diseñar y desarrollar exosomas específicos para la enfermedad y el paciente para aplicaciones terapéuticas.
Antecedentes
La osteoartritis (OA) es una de las enfermedades articulares más prevalentes y afecta anualmente entre el 3,3% y el 3,6% de la población mundial.1 Se caracteriza por la degradación del cartílago articular y la inflamación de la articulación de la rodilla, lo que produce dolor y discapacidad.2 La osteoartritis postraumática es un subtipo de OA altamente debilitante, marcado por lesiones condrales y osteocondrales. La fisiopatología de estos defectos no se comprende por completo. La naturaleza avascular y alinfática del tejido cartilaginoso, junto con su capacidad limitada de regeneración, ha generado numerosos desafíos en las prácticas de tratamiento clínico y quirúrgico.3,4 Las opciones de tratamiento actuales son reemplazos sintomáticos o quirúrgicos, que van desde medicamentos antiinflamatorios estándar hasta la implantación de autoinjertos y aloinjertos, pasando por el reemplazo de prótesis articular para la artrosis terminal. Sin embargo, el campo de la medicina ortopédica conservadora y restauradora se ha ampliado considerablemente con la llegada de las modalidades ortobiológicas. Se trata de materiales orgánicos derivados de fuentes biológicas naturales. Los agentes comúnmente utilizados son el aspirado de médula ósea, el concentrado de aspirado de médula ósea, los factores de crecimiento como la proteína morfogenética ósea-2 (BMP-2), el lipoaspirado, las células madre mesenquimales (MSC) y el plasma rico en plaquetas (PRP).5 Estos agentes se derivan de la propia sangre o tejido de los pacientes y comparten la característica subyacente común de aumentar el proceso de curación en la OA KL2-3 (clasificación de Kellgren-Lawrence grado 2-3), así como en los defectos cartilaginosos focales.6 El PRP contiene una mezcla concentrada de plaquetas, factores de crecimiento y otras proteínas bioactivas, que al inyectarse en la articulación de la rodilla promueven la reparación y regeneración del tejido.7 El concentrado de aspirado de médula ósea comprende plaquetas, glóbulos blancos (WBC), células madre multipotentes y factores de crecimiento que, debido a su fuerte potencial regenerativo, han sido eficaces en el tratamiento de trastornos musculoesqueléticos.8 Las MSC aisladas del tejido adiposo, la sangre del cordón umbilical, la sangre periférica y la membrana sinovial también han demostrado potencial en la regeneración osteocondral.9 Cabe señalar que las MSC derivadas de la sinovial, en particular, han demostrado un potencial condrogénico significativo, lo que las convierte en una opción prometedora para la reparación del cartílago.10 Años de investigación en el campo de las MSC han dilucidado sus características regenerativas y reparadoras a través de actividades paracrinas y autocrinas que están mediadas en gran medida por vesículas extracelulares (VE).11,12 Una investigación más profunda de las células dentro del entorno de la articulación sinovial revela una variedad diversa de fuentes de VE, cada una con su respuesta única al entorno circundante, que se analizará en esta revisión.
Exosomes from the synovial microenvironment in joint homeostasis and osteoarthritis – ScienceDirect
Exosomes from the synovial microenvironment in joint homeostasis and osteoarthritis
