The treatment of cartilage defects in trauma injuries and degenerative diseases represents a challenge for orthopedists. Advanced mesenchymal stromal cell (MSC)-based therapies are currently of interest for the repair of damaged cartilage. However, an approved system for MSC delivery and maintenance in the defect is still missing. This study aimed to evaluate the effect of autologous porcine bone marrow MSCs anchored in a commercially available polyglycolic acid-hyaluronan scaffold (Chondrotissue®) using autologous blood plasma-based hydrogel in the repair of osteochondral defects in a large animal model. The osteochondral defects were induced in twenty-four minipigs with terminated skeletal growth. Eight animals were left untreated, eight were treated with Chondrotissue® and eight received Chondrotissue® loaded with MSCs. The animals were terminated 90 days after surgery. Macroscopically, the untreated defects were filled with newly formed tissue to a greater extent than in the other groups. The histological evaluations showed that the defects treated with Chondrotissue® and Chondrotissue® loaded with pBMSCs contained a higher amount of hyaline cartilage and a lower amount of connective tissue, while untreated defects contained a higher amount of connective tissue and a lower amount of hyaline cartilage. In addition, undifferentiated connective tissue was observed at the edges of defects receiving Chondrotissue® loaded with MSCs, which may indicate the extracellular matrix production by transplanted MSCs. The immunological analysis of the blood samples revealed no immune response activation by MSCs application. This study demonstrated the successful and safe immobilization of MSCs in commercially available scaffolds and defect sites for cartilage defect repair.
- MeSH
- hydrogely MeSH
- kloubní chrupavka * chirurgie MeSH
- krevní plazma MeSH
- mezenchymální kmenové buňky * fyziologie MeSH
- miniaturní prasata MeSH
- modely u zvířat MeSH
- prasata MeSH
- tkáňové inženýrství MeSH
- transplantace mezenchymálních kmenových buněk * MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Klíčová slova
- studie ADMIRE-CD, darvadstrocel,
- MeSH
- Crohnova nemoc * komplikace MeSH
- koordinovaný terapeutický postup MeSH
- lidé MeSH
- randomizované kontrolované studie jako téma MeSH
- rektální píštěl * chirurgie etiologie terapie MeSH
- transplantace mezenchymálních kmenových buněk metody MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Tuková tkáň je komplexní orgán s různými funkcemi. Působí jako zásobárna energie, tepelný izolant a tlumič nárazů a zastává také roli v endokrinním systému. V posledních letech byl objeven její regenerační a protizánětlivý potenciál. Za tyto funkce jsou zodpovědné různé typy progenitorových, kmenových a zralých buněk jiných než adipocyty, které se nacházejí v tukové tkáni a souhrnně se označují jako stromální vaskulární frakce. V retikulární dermis tukové buňky obklopují vlasové folikuly a úzce regulují vlasový cyklus. Intradermální progenitorové adipocyty jsou metabolicky aktivní a vylučují řadu signálních molekul, které jsou zodpovědné za indukci anagenní fáze a růst nových vlasů. V tomto přehledu se zabýváme účinností kmenových buněk odvozených z tukové tkáně při léčbě alopecie v klinických studiích.
Tuková tkáň je komplexní orgán s různými funkcemi. Působí jako zásobárna energie, tepelný izolant a tlumič nárazů a zastává také roli v endokrinním systému. V posledních letech byl objeven její regenerační a protizánětlivý potenciál. Za tyto funkce jsou zodpovědné různé typy progenitorových, kmenových a zralých buněk jiných než adipocyty, které se nacházejí v tukové tkáni a souhrnně se označují jako stromální vaskulární frakce. V retikulární dermis tukové buňky obklopují vlasové folikuly a úzce regulují vlasový cyklus. Intradermální progenitorové adipocyty jsou metabolicky aktivní a vylučují řadu signálních molekul, které jsou zodpovědné za indukci anagenní fáze a růst nových vlasů. V tomto přehledu se zabýváme účinností kmenových buněk odvozených z tukové tkáně při léčbě alopecie v klinických studiích.
Úvod: Idiopatické střevní záněty jsou onemocnění, jejichž incidence celosvětově stoupá. Navzdory pokroku v konzervativní i chirurgické léčbě významná část pacientů nedosáhne kompletní remise a musí podstoupit opakované operace. Léčba kmenovými buňkami (MSC) představuje novou alternativu imunomodulační léčby. Metody: Provedli jsme systematický přehled literatury zabývající se použitím mezenchymálních kmenových buněk k léčbě IBD. K jejich vyhledávání byla použita databáze PubMed, zařazeny byly původní studie publikované mezi lety 2015 a 2021. Výsledky: Nalezeno bylo celkem 80 citací, z nich po výběru bylo do přehledu zahrnuto 21 klinických studií a 47 experimentálních studií. Závěr: Účinnost MSC v léčbě perianální Crohnovy choroby je přinejmenším srovnatelná se současnými léčebnými metodami. Pozitivní efekt byl rovněž prokázán na zvířecích modelech luminální choroby nebo enterokutánní píštěle. Výsledky po systémovém podání u IBD pacientů jsou zatím nejednoznačné.
Introduction: The incidence of inflammatory bowel disease is increasing worldwide and, despite advances in conservative and surgical treatment, a significant proportion of patients do not achieve complete remission and have to undergo repeated surgical procedures. Stem cell therapy is a new alternative to immunomodulatory therapy. Methods: We performed a systematic review of the literature dealing with the use of mesenchymal stem cells for the treatment of IBD. The PubMed database was searched and original studies published between 2015 and 2021 were included. Results: A total of 80 citations were found, of which 21 clinical studies and 47 experimental studies were included in the review. Conclusion: The efficacy of MSCs in the treatment of perianal Crohn‘s disease is at least comparable to current therapies. A positive effect of MSC administration has also been demonstrated in animal models of luminal disease or enterocutaneous fistula. The results after systemic administration in IBD patients are still ambiguous. Key words: inflammatory bowel disease,
An encounter of the developing immune system with an antigen results in the induction of immunological areactivity to this antigen. In the case of transplantation antigens, the application of allogeneic hematopoietic cells induces a state of neonatal transplantation tolerance. This tolerance depends on the establishment of cellular chimerism, when allogeneic cells survive in the neonatally treated recipient. Since mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) have been shown to have low immunogenicity and often survive in allogeneic recipients, we attempted to use these cells for induction of transplantation tolerance. Newborn (less than 24 h old) C57BL/6 mice were injected intraperitoneally with 5 × 106 adipose tissue-derived MSCs isolated from allogeneic donors and the fate and survival of these cells were monitored. The impact of MSC application on the proportion of cell populations of the immune system and immunological reactivity was assessed. In addition, the survival of skin allografts in neonatally treated recipients was tested. We found that in vitro expanded MSCs did not survive in neonatal recipients, and the living MSCs were not detected few days after their application. Furthermore, there were no significant changes in the proportion of individual immune cell populations including CD4+ cell lineages, but we detected an apparent shift to the production of Th1 cytokines IL-2 and IFN-γ in neonatally treated mice. However, skin allografts in the MSC-treated recipients were promptly rejected. These results therefore show that in vitro expanded MSCs do not survive in neonatal recipients, but induce a cytokine imbalance without induction of transplantation tolerance.
- MeSH
- cytokiny MeSH
- interleukin-2 MeSH
- mezenchymální kmenové buňky * MeSH
- myši inbrední C57BL MeSH
- myši MeSH
- novorozená zvířata MeSH
- transplantace mezenchymálních kmenových buněk * MeSH
- transplantační tolerance MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- myši MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
BACKGROUND: Injection of autologous adipose tissue (AT) has recently been demonstrated to be an effective and safe treatment for anal fistulas. AT mesenchymal stem cells (AT-MSCs) mediate the healing process, but the relationship between molecular characteristics of AT-MSCs of the injected AT and fistula healing has not been adequately studied. Thus we aimed to characterize the molecular and functional properties of AT-MSCs isolated from autologous AT injected as a treatment of cryptogenic high transsphincteric perianal fistulas and correlate these findings to the healing process. METHODS: 27 patients (age 45 ± 2 years) diagnosed with perianal fistula were enrolled in the study and treated with autologous AT injected around the anal fistula tract. AT-MSCs were isolated for cellular and molecular analyses. The fistula healing was evaluated by MRI scanning after 6 months of treatment. AT-MSC phenotype was compared between responders and non-responders with respect to fistula healing. RESULTS: 52% of all patients exhibited clinical healing of the fistulas as evaluated 6 months after last injection. Cultured AT-MSCs in the responder group had a lower short-term proliferation rate and higher osteoblast differentiation potential compared to non-responder AT-MSCs. On the other hand, adipocyte differentiation potential of AT-MSCs was higher in non-responder group. Interestingly, AT-MSCs of responders exhibited lower expression of inflammatory and senescence associated genes such as IL1B, NFKB, CDKN2A, TPB3,TGFB1. CONCLUSION: Our data suggest that cellular quality of the injected AT-MSCs including cell proliferation, differentiation capacity and secretion of proinflammatory molecules may provide a possible mechanism underlying fistula healing. Furthermore, these biomarkers may be useful to predict a positive fistula healing outcome. TRIAL REGISTRATION: NTC04834609, Registered 6 April 2021. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04834609.
- MeSH
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mezenchymální kmenové buňky * MeSH
- rektální píštěl * genetika terapie MeSH
- transplantace mezenchymálních kmenových buněk * metody MeSH
- tuková tkáň MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- klinická studie MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
The primary function of the skin is that of a physical barrier against the environment and diverse pathogens; therefore, its integrity is essential for survival. Skin regeneration depends on multiple stem cell compartments within the epidermis, which, despite their different transcriptional and proliferative capacity, as well as different anatomical location, fall under the general term of skin stem cells (SSCs). Skin wounds can normally heal without problem; however, some diseases or extensive damage may delay or prevent healing. Non-healing wounds represent a serious and life-threatening scenario that may require advanced therapeutic strategies. In this regard, increased focus has been directed at SSCs and their role in wound healing, although emerging therapeutical approaches are considering the use of other stem cells instead, such as mesenchymal stem cells (MSCs). Given its extensive and broad nature, this review supplies newcomers with an introduction to SSCs, wound healing, and therapeutic strategies for skin regeneration, thus familiarizing the reader with the subject in preparation for future in depth reading.
Oblast mezenchymálních kmenových buněk se stává aktuálním zdravotnickým tématem s potenciálem obrátit některé léčebné algoritmy „naruby“. Kromě několika málo oficiálně schválených přípravků se mnoho soukromých poskytovatelů odhodlalo vnést tyto možnosti do zdravotnického systému a přiblížit je k pacientům. Vzhledem k rychle se rozvíjejícím znalostem v mechanismu účinku mezenchymálních kmenových buněk (MSCs) může být řada pacientů nedokonale informována o rizicích a benefitech léčby. Marketing některých soukromých poskytovatelů navíc může rozvíjet neúplné nebo nepravdivé znalostní předpoklady, které má veřejnost. Poskytování MSCs terapií zasahuje a pravděpodobně se v budoucnu významněji dotkne celé České republiky. Adresování tohoto problému by nemělo vycházet pouze od regulačních autorit. Domníváme se, že by mělo být také řešeno i všemi lékaři a zejména pak praktickými lékaři. Tento článek přináší základní informace ohledně problematiky MSCs terapií formou, která může přispět k informovanosti pacientů prostřednictvím lékaře. Do roku 2019 bylo zveřejněno více než 55 tisíc publikací na téma mezenchymální kmenové buňky – od jejich první izolace v roce 1992 – a v klinických zkouškách byly aplikovány již více než 10 tisícům pacientů (1). Na začátku listopadu roku 2021 dle domény https://www.clinicaltrialsregister.eu/ při vyhledání termínu „mesenchymal stem cells“ existovalo 87 probíhajících klinických studií v celé EU a Evropském hospodářském prostoru (EHP) v době psaní tohoto článku.
The field of mesenchymal stem cells (MSCs) is becoming a relevant medical topic with the potential to turn some treatment algorithms "upside down". Apart from a few officially approved products, many private providers have decided to bring these options into the healthcare system and bring them closer to patients. Due to the rapidly evolving knowledge of the mechanism of action of MSCs, many patients may be imperfectly informed about the risks and benefits of treatment. In addition, the marketing of some private providers may amplify incomplete or false knowledge assumptions that the public has. The provision of MSCs therapies affects and is likely to significantly affect the entire Czech Republic in the future. Addressing this issue should not be based solely on regulatory authorities. We believe that it should also be addressed by all doctors and especially by general practitioners. This article provides basic information on the issue of MSCs therapies in a form that can contribute to patient awareness through physicians. By the year 2019, more than 55,000 publications on the topic of mesenchymal stem cells were published since their first isolation in 1992 and MSCs have been applied to over 10,000 patients in clinical trials. At the beginning of March 2021, according to the domain https:// www.clinicaltrialsregister.eu/ using the term "mesenchymal stem cells", there where 90 ongoing clinical trials throughout the EU and the European Economic Area (EEA) at the time of writing.
- MeSH
- dostupnost zdravotnických služeb MeSH
- hodnocení rizik MeSH
- informovaný souhlas pacienta MeSH
- lidé MeSH
- nemocnice soukromé MeSH
- reklama zaměřená na spotřebitele MeSH
- transplantace mezenchymálních kmenových buněk * ekonomika zákonodárství a právo MeSH
- zdravotní turistika * MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Acute and chronic hepatitis, cirrhosis, and other liver diseases pose a serious threat to human health; however, liver transplantation is the only reliable treatment for the terminal stage of liver diseases. Previous researchers have shown that mesenchymal stem cells (MSCs) are characterized by differentiation and paracrine effects, as well as anti-oxidative stress and immune regulation functions. When MSCs are transplanted into animals, they migrate to the injured liver tissue along with the circulation, to protect the liver and alleviate the injury through the paracrine, immune regulation and other characteristics, making mesenchymal stem cell transplantation a promising alternative therapy for liver diseases. Although the efficacy of MSCs transplantation has been confirmed in various animal models of liver injury, many researchers have also proposed various pretreatment methods to improve the efficacy of mesenchymal stem cell transplantation, but there is still lack a set of scientific methods system aimed at improving the efficacy of transplantation therapy in scientific research and clinical practice. In this review, we summarize the possible mechanisms of MSCs therapy and compare the existing methods of MSCs modification corresponding to the treatment mechanism, hoping to provide as a reference to help future researchers explore a safe and simple transplantation strategy.
- MeSH
- lidé MeSH
- nemoci jater patofyziologie terapie MeSH
- transplantace mezenchymálních kmenových buněk metody MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- přehledy MeSH
In liver surgery, biliary obstruction can lead to secondary biliary cirrhosis, a life-threatening disease with liver transplantation as the only curative treatment option. Mesenchymal stromal cells (MSC) have been shown to improve liver function in both acute and chronic liver disease models. This study evaluated the effect of allogenic MSC transplantation in a large animal model of repeated biliary obstruction followed by partial hepatectomy. MSC transplantation supported the growth of regenerated liver tissue after 14 days (MSC group, n = 10: from 1087 ± 108 (0 h) to 1243 ± 92 mL (14 days); control group, n = 11: from 1080 ± 95 (0 h) to 1100 ± 105 mL (14 days), p = 0.016), with a lower volume fraction of hepatocytes in regenerated liver tissue compared to resected liver tissue (59.5 ± 10.2% vs. 70.2 ± 5.6%, p < 0.05). Volume fraction of connective tissue, blood vessels and bile vessels in regenerated liver tissue, serum levels of liver enzymes (AST, ALT, ALP and GGT) and liver metabolites (albumin, bilirubin, urea and creatinine), as well as plasma levels of IL-6, IL-8, TNF-α and TGF-β, were not affected by MSC transplantation. In our novel, large animal (pig) model of repeated biliary obstruction followed by partial hepatectomy, MSC transplantation promoted growth of liver tissue without any effect on liver function. This study underscores the importance of translating results between small and large animal models as well as the careful translation of results from animal model into human medicine.
