A exposição magnética usando samário cobalto (SmCO5) aumentou a proliferação e estamina de células-tronco mesenquimais do cordão umbilical humano (hUC

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 8904 (2022) Cite este artigo

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Apesar dos extensos relatórios sobre o risco potencial de exposições a campos magnéticos (MF) em humanos, também há relatos simultâneos sobre a propriedade proliferativa aprimorada de células-tronco na exposição ideal. No entanto, o efeito sobre as células-tronco mesenquimais (MSCs) permanece desconhecido. Portanto, nosso objetivo foi investigar o impacto da MF estática induzida (SMF) em células-tronco mesenquimais derivadas do cordão umbilical humano (hUC-MSCs) usando Samário Cobalto (SmCO5). Na passagem 3, hUC-MSCs (1 × 104) foram expostos a 21,6 mT SMF por uma exposição direta (DE) mostraram uma contagem de células significativamente maior (p <0,05) nos ensaios de cinética de crescimento com o menor tempo de duplicação da população em relação ao indireto exposição e controle negativo. O grupo DE foi comprometido no ciclo celular com fase S aumentada (55,18 ± 1,38%) e fase G2/M (21,75 ± 1,38%) em relação ao grupo NC [fase S (13,54 ± 2,73%); Fase G2/M (8,36 ± 0,28%)]. Embora não tenham sido observadas alterações significativas no imunofenótipo, o grupo DE apresentou expressão elevada de marcadores associados à pluripotência (OCT4, SOX2, NANOG e REX1). Esses resultados sugerem que os MFs poderiam potencialmente induzir a proliferação de MSCs, uma abordagem promissora para promover a propagação de células-tronco para terapia clínica e pesquisa sem comprometer a haste das hUC-MSCs.

Os últimos anos testemunharam um avanço substancial em nossa compreensão da biologia das células-tronco adultas humanas, que se refletiu em um aumento de seu uso terapêutico após a melhora da eficácia clínica relatada. Desde terapia baseada em células1,2, desenvolvimento de órgãos bioartificiais3,4 e reparo de tecidos de feridas por meio de regeneração rápida de tecidos5,6,7 até o tratamento de vários tipos de câncer8,9, a adoção de células-tronco adultas humanas por meio do transplante de células-tronco tem ganhou uma popularidade generalizada atribuída ao seu risco mínimo de rejeição do hospedeiro e efeitos colaterais, apesar de sua alta potência terapêutica.

As células-tronco mesenquimais (MSCs) produzidas na medula óssea (BM) são consideradas os tecidos de origem adulta mais comuns e utilizados por mais tempo para MSCs humanas. Outras fontes adultas de MSCs "adultas" são os tecidos do cordão umbilical e da placenta, que muitas vezes foram descartados no nascimento10. Possuem altas propriedades de autorrenovação e grande potencial de diferenciação11. Foi demonstrado que as MSCs podem dar origem a células de linhagens mesodérmicas, como osso, tecido adiposo, cartilagem, tendão e músculo esquelético12,13,14. Vários relatos demonstraram que as MSCs também se diferenciam potencialmente em vários tecidos de linhagem não mesodérmica, incluindo células das ilhotas pancreáticas15, músculo cardíaco16, hepatócitos17 e células neurais18. Em comparação com outras células-tronco adultas específicas do tecido, as MSCs são um agente terapêutico preferido devido à capacidade de direcionamento para o local das lesões e à capacidade de se diferenciar em muitos tipos diferentes de células mesenquimais e parenquimatosas19. As MSCs também possuem propriedades reparadoras e imunossupressoras únicas, pois secretam grandes quantidades de citocinas/fatores pró-angiogênicos, antiinflamatórios e antiapoptóticos que podem ser responsáveis ​​pela indução da regeneração tecidual, tolerância ao transplante e controle da autoimunidade20,21. Atribuída às propriedades de privilégio imunológico das MSCs que lhes permite escapar da resposta imune do hospedeiro, a terapia intravascular envolvendo a intervenção de MSCs permanece como um procedimento clínico de baixo risco. Mais estudos podem ser conduzidos para avaliar a dosagem ideal e o método de entrega para MSCs, pois esse fator, além de outros fatores predisponentes envolvendo a resposta imune do hospedeiro, pode desempenhar um papel importante na orientação do resultado clínico final da terapia.

No entanto, as MSCs com potencial terapêutico só podem ser aproveitadas determinando as condições ideais necessárias para estimular prontamente sua proliferação e propagação contínua para pesquisa e fins terapêuticos22,23,24,25. O tecido do cordão umbilical fornece uma fonte limitada de células isoladas recentemente e, embora estudos tenham sugerido que as MSCs de cordão umbilical humano (hUC-MSCs) exibem uma capacidade proliferativa maior em relação às MSCs da medula óssea ou tecido adiposo26,27, há necessidade de estudos subsequentes expansão in vitro em grande escala sem modificar suas capacidades de haste e diferenciação. O desafio é, portanto, determinar uma condição ótima de cultura que possa favorecer a grande expansão das hUC-MSCs para atender à demanda clínica.