Mezenchymalne komórki macierzyste w medycynie regeneracyjnej

Mezenchymalne komórki macierzyste w medycynie regeneracyjnej
Katarzyna Wojno, Janusz Kocki
Samodzielna Pracownia Genetyki Klinicznej UM w Lublinie
Abstrakt
Mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) dzięki swym wyjątkowym właściwościom do
odnawiania się i różnicowania w różne linie komórkowe budzą wielkie nadzieje co do zastosowania
ich w nowczesnej medycynie regeneracyjnej. Komórki te potrafią różnicować się w kierunku
wyspecjalizowanych komórek
będącymi elementami skłądowymi tkanek i organów ale także
wytwarzają różne czynniki wzrostu oraz cytokiny umożliwiające komórkom rezydującymi w
miejscu uszkodzenia umożliwiając im regenerację lub różnicowanie w określonym kierunku.
Prowadzone są liczne badania mające na celu ocenę ich przydatności w leczeniu lub niwelowaniu
skutków takich przypadłości jak choroby tkanki chrzęsnej, kostnej czy mięśniowej, ale i w
regeneracji takich organów jak mięsień sercowy, wątroba czy trzustka. Najczęstszym źródłem, z
którego izolowane są MSC jest szpik kostny, ale udowodniono istnienie tych komórek prawie w
każdej tkance i narządzie.
Wstęp
Mezenchymalne komórki macierzyste (MSC, mesenchymal stem cells, mesenchymal stromal cells)
multipotencjalnymi samoodnawiającymi się komórkami niehematopoetycznymi obecnymi w wielu
tkankach organizmu. [1] Określenie mezenchyma oznacza rozwijającą się tkankę łączną zarodka,
wywodzącą się głównie z mezodermy. Z mezodermy mogą tworzyć się komórki dające początek
tkankom łącznym dorosłego organizmu. Definicja mezenchymy obejmuje takie tkanki dorosłego
organizmu jak: mięśnie, tkanka tłuszczowa, fibroblasty, chrząstka, ścięgno, tkanka nerwowa. Wiele
tkanek mezenchymalnych zawiera komórki prekursorowe ukierunkowane na różnicowanie w
określonym kierunku - mezenchymalne komóki prekursorowe (MPC), które mogą uczestniczyć w
miejscowej regeneracji tkanek, np. prekursory adipocytów w tkance tłuszczowej. W mezenchymie
można także znaleźć komórki, które nie są ukierunkowane na konkretne potomne linie komórkowe,
mają one potencjał różnicowania się w różne linie komórkowe, np. komórki kości, mięśni, chrząstki
i komórki tłuszczowe. Mezenchymalne komórki macierzyste stanowią populację komórek
prekursorowych, które charakteryzują się, jak inne komórki macierzyste: zdolnością do
samoodnawiania (posiadają zdolność wytwarzania komórki potomnej podobnej do komórki
macierzystej), pojedyncza komórka posiada zdolność różnicowania się w wiele linii komórkowych
oraz in vivo są zdolne do odtworzenia tkanek, w które są mogą się różnicować. [2]
Odkryto wiele źródeł, z których można wyizolować MSC. Pierwszym, najczęściej
wykorzystywanym jest szpik kostny. Kolejnym, łatwo dostępym miejscem rezydowania MSC jest
tkanka tłuszczowa, której komórki te mogą być pobierane w trakcie liposukcji. Ponadto MSC
zostały odkryte w pępowinie (tkance łącznej zanej galaretą Wharton'a), krwi pępowinowej, łożysku,
miazdze zębów mlecznych, płynie maziowym, więzadle przyzębowym, migdałkach, przytarczycy,
mieśniach szkieletowych [3], oponie twardej, chrząstce, skórze, cebulce włosa. [4], a nawet ostatnio
pojawiły się doniesienia o obecności komórek multipotencjalnych we krwi menstruacyjnej. [5]
Medycyna regeneracyjna jest noworozwijajacą się gałęzią medycyny, która dzięki
zaawansowanym technikom wykorzystuje komórki macierzyste do odtworzenia prawidłowej
funkcji tkanki, bądź narządu wewnętrznego. Przeprowadzone na całym świecie badania niosą
obiecujące wyniki dające nadzieję na leczenie wielu chorób ortopedycznych, kardiologicznych,
związanych z funkcją wątroby, nerek, czy trzustki. [6] [7]
MSC w chorobach tkanki chrzęstnej
Tkanka chrzęstna często ulega uszkodzeniu w wyniku stanów zapalnych, czy warunków
uszkadzających wynikających z nadmiernego zużycia, chorób cywilizacyjnych. Niestety tkanka ta
nie posiada zdolności do regeneracji, co prowadzi do poważnych schorzeń, w tym do artretyzmu
(osteoarthritis, OA). [8] OA jest najczęściej spotykanym schorzeniem reumatologicznym u osób
powyżej 65 roku życia. Do dnia dzisiejszego nie odkryto skutecznego lekarstwa na tą chorobę. W
przypadku chorób związanych z degeneracją tkanki chrzęstnej są poddawani terapii zwązanej z
przeszczepianiem ich własnych chondrocytów, jednak często pacjenci z OA nie mogą zostać
poddani takiemu zabiegowi między innymi z powodu braku u ich zdrowych chondrocytów, które
nadawałyby sie do wykoniania przeszczepu. W tym przypadku nadzieję budzi zastosowanie
mezenchymalnych komórek macierzystych. [9] Wykazano, że MSC są zdolne do różnicowania się
w kierunku komórek tkanki chrzęstnej – chondrocytów podczas hodowli z użyciem medium
hodowlanego zawierającego duże stężenie glukozy oraz czynnika wzrostu TGF β3 (transforming
growth factor beta-3). W celu odtworzenia naturalnych warunków panujących w żywym organizmie
podczas różnicowania stosowane są różnego rodzaju struktury trówymiarowe (3D). Materiałem
budulcowym tych rusztowań mogą być takie naturalnie występujące związki, jak kolagen, fibryna
alginian, agaroza, hialuronian, czy chitosan a tkaże są syntetyzowane struktury zbudowane z
polimerów kwasu mlekowego czy poliglikolowego. [10]
MSC w regeneracji kości
Wykazano, że proces naprawy kości u osob dorosłych przypomina proces osteogenezy podczas
rozwoju embrionu. Osteoklasty oraz MSC są głównymi komórkami biorącymi udział w procesie
tworzenia kości. Odkryto, że w określonych warunkach in vitro możliwym jest stymulowanie MSC
wyizolowanych z różnych źródeł do różnicowania w kierunku osteoblastów. Przykładowa
mieszanina może skłądać się z deksametazonu, kwasu askorbowego, oraz 10β fosforanu glicerolu.
[7]. Prowadzono badania nad zastosowaniem komórek macierzystych w osteogenesis imperfecta
(OI), chorobie uwarunkowanej genetycznie związanej z produkcją nieprawidłowej formy kolagenu
typu I. Le Blanc i wsp. wprowadzali allogeniczne MSC otrzymane z wątroby do 32-tygodniowego
płodu z
osteogenesis imperfecta przez żyłę pępowinową. Komórki macierzyste wykazywały
różnicowanie w kierunku komórek kostnych, które zachowywały swoj fenotyp przez dłuższy czas.
Podobnie Guillot i wsp. wykazali, że transplantacja MSC myszom chorym na OI znacznie obniżyła
u nich częstość występowania złamań i nieprawidłowości w budowie szkieletu.[11]
MSC zostały także zastosowane z pozytywnym skutkiem w naprawie złamań kości na
modelach zwierzęcych. Autologiczne komórki macierzyste wyizolowane ze szpiku kostnego
namnożone w hodowli pierwotnej zostały wysiane na cylindrach ceramicznych a następnie
implantowane wewnątrz 8-mm uszkodzeń w kościach udowych szczura. Po 8 tygodniach uzyskano
pełną regenerację kości. Ten sam zespół następnie zastosował do leczenia złamań kości szczura
komórki macierzyste ze szpiku kostnego pochodzące od człowieka udowadniając ich skuteczność w
procesie regeneracji kości.
Podczas badań klinicznych Marcacci i współpracownicy zastosowali MSC otrzymane ze
szpiku kostnego hodowane in vitro na trójwymiarowych rusztowaniach złożonych z
hydroksyapatytu. Następnie struktury te wszczepiano pacjentom z defektami trzonu kości długich,
przeszczepy były stabilizowane zewnetrznym czynnikiem stabilizującym. Badania te wykazały
dobrą postępującą implantację przeszczepu, tworzenie nowej kości wewnątrz rusztowania z
hydroksyapatytu oraz tworzenie wewnętrznej sieci naczyń krwionośnych. Wszyscy pacjenci
odzyskani prawidłową funkcję kończyn. [12]
Prowadzone są także badania nad możliwością zastosowania mezenchymalnych komórek
macierzystych w niwelowaniu skutków osteoporozy. Osteoporoza jest częstą przypadłością
dotykającą obie płcie, ale częściej występuje u kobiet w wieku postmenopauzalnym. W tym
przypadku występuje niedobór estrogenu (E2). Podczas stosowania terapii hormonalnej z użyciem
E2 następuje odbudowa kości dzięki zwiększeniu ekspresji genów odpowiedzialnych za proces
osteogenezy – ALP (fosfatazy alkalicznej), kolagenu typu 1, transformującego czynnika wzrostu β,
morfogenetycznego białka kości 2 (bone morphogenic protein-2, BMP2) oraz Cbfa-1/Runx-2 .
Dzięki wprowadzeniu BMP2 zwiększono liczbę MSC, ich aktywności osteogenicznej oraz
uzyskano zredukowanie liczby osteoblastów ulegających apoptozie. Kumar i współpracownicy
dzięki inżynierii genetycznej otrzymali myszy wykazujące nadekspresję BMP-2, u których MSC
posiadały znacznie większe zdolności do różnicowania w kierunku osteoblastów niż w przypadku
naiwnych MSC. MSC w których uzyskano nadekspresję tego genu mogą odtwarzać kość u
starzejących się szczurów. [11] Prowadzono podobne badania z zastosowaniem MSC otrzymanych
z tkanki mięśniowej i poddanych transfekcji genem kodującym morfogenetycznego białka kości 4
(BMP4), czynnik indukujący osteogenezę. Dzięki zastosowaniu tej techniki komórki wytwarzały
ten czynnik in vivo w miejscu ich implantacji i różnicowały się w osteoblasty. W przypadku gdy
transfekowane komórki były wysiane na rusztownie przygotowane do implantacji, MSC zdolne
były po wszczepieniu do odbudowy ubytku w kościach długich u szczurów. Podbnie zastosowano
struktury 3D zbudowane z kolagenu lub żelatyny do odbudowy ubytków w sklepieniu czaszki na
modelu mysim. [3]
MSC w chorobach serca
MSC są także rokującym kandydatem do zastosowania w regeneracji mięśnia sercowego.
Przeprowadzono
szereg
badań wskazujacych na możliwość zastosowania tych komórek do
zmniejszania blizn w miokardium, przywracania prawidłowej czynności skurczowej, polepszanie
miejscowej i całościowej funkcji komór w przypadku zawału mięśnia sercowego oraz
kardiomiopatii niedokrwiennej, a także MSC znacznie oprawiają stan w przypadku kardiomiopatii
rozstrzeniowej oraz arytmii.
Pełny mechanizm, dzięki któremu MSC przyczyniają się do regeneracji mięśnia sercowego
nie jest poznany.
Najprawdopodobniej jest on wieloczynnikowy i składa się z bezpośredniej
zdolności komórek macierzystych do rżnicowania w kierunku kardiomiocytów, komórek mięśni
gładkich oraz komórek endotelialnych, zdolności MSC do wydzielania cytokin oraz czynników
wzrostu posiadających włąściwości troficzne, łagodzenie stanu zapalnego poprzez właściwości
immunosupresyjne oraz stymulację engogennych mechanizmów naprawy. [13]
Pojawiły się doniesienia, że MSC otrzymane ze szpiku kostnego, czy krwi pępowinowej są
zdolne do różnicowania w kierunku komórek przypominających kardiomiocyty pod wpływem
czynnika
demetylującego – 5-azacytydyny [14] [15] [16], dodatek czynników wzrostu, czy
elektrostymulacji. [16] Komórki o morfologii fibroblastów poddane działaniu 5-azacytydyny
powiększały się i przybierały kulisty wygląd lub wydłużały się w jednym kierunku formując
podłużną komórkę. Zmiany te następowały po tygodniu hodowli. Po 2 tygodniach komórki łączyły
się a po 3 tygodniach formowały struktury przypominające włókna mięśniowe. Komorki te
zachowywały fenotyp komórek mięśnia sercowego oraz wykazywały pulsowanie przez
przynajmniej 8 tygodni od ostatniej dawki 5-azacytydyny oraz nie powracały do stanu
niezróżnicowanego [15] Jednak wielu badaczy nie zdołało odtworzyć tego doświadczenia, in vivo
nie uzyskano kardiomiogenezy przy braku 5-azacytydyny oraz ze względu na dużą toksyczność
tego związku nie jest możliwym zastosowanie tego rodzaju terapii do odzyskania fizjologicznej
funkcji mięśnia sercowego.
Pojawiło się wiele badań udowadniających, że MSC wykazują ekspresję wielu związków –
cytokin, chemokin oraz czynników wzrostu, które poprzez zmiany w mikrośrodowisku mięśnia
sercowego wywołują nań korzystny wpływ. Czynniki te indukują angiogenezę poprzez czynniki
proangiogenne i antyapoptotyczne: VEGF, FGF, TGF β, HGF, adrenomedullinę – czynnik
antyapoptotyczny, wydzielają IGF-1 – czynnik stymulujący rozwój miokardium, interleukiny 10, 11
oraz erytropoetynę. Dzięki tym związkom możliwa jest regeneracja uszkodzonego mięśnia
sercowego. [16] [17]
Podobnie jak w przypadku badań nad zastosowaniem struktur trójwymiarowych w leczeniu
uszkodzeń chrząstki i kości, tak i w przypadku miokardium są próby stosowania specjalnie
skonstruowanych szkieletów umożliwających optymalną retencję, dystrybucję oraz implantację
komórek macierzystych. Idealny materiał stosowany jako rusztowanie dla MSC powinien być
biokompatybiny, możliwy do sterylizacji, a produkty jego degradacji nie powinny być toksyczne.
Najczęściej w tym celu stosowane są struktury zbudowane z naturalnych białek – kolagenu czy
fibryny lub syntetyczne polimery kwasu poliglikolowego, polimeru kwasów mlekowego i
glikolowego oraz polikoprolakton. Wykazano, że implantacja skrawka biologicznego zawierającego
MSC znacznie polepszyła funkcję serca oraz indukowała angiogenezę. Wykazano, że zastosowanie
strukur 3D in vitro poprawia zdolność MSC do różnicowania w kierunku kardiomiocytów. Yang i
wsp. jako rusztowanie stosowali mikroczasteczki polisacharydowe połączone z fibroiną pochodzącą
z jedwabiu. Komórki macierzyste pochodzące ze szpiku kostnego wykazywały wyższą ekspresję
genów zaangażowanych w kardiomiogenezę, takich jak Gata4, Nkx2.5, Tnnt2 oraz Actc1 oraz
białek kardiotiny oraz konaksyny 43 w porównaniu z komórkami hodowanymi w standardowych
płaskich płytkach hodowlanych. [16]
MSC a terapia cukrzycy
Ostatnie badania wskazują, że transplantacja mezenchymalnych komórek macierzystych wywiera
ochronne działanie na organizm w przypadku cukrzycy. Badania na modelu zwierzęcym z cukrzycą
indukowaną poprzez niszczenie wysp trzustkowych indukowane przez streptozotocynę pokazały, że
MSC pochodzące ze szpiku kostnego podane dożylnie docierały do trzustki i znacznie obniżały
pozion glukozy we krwi. Podwyższał się natomiast poziom insuliny w surowicy krwi. Badania
histologiczne wykazały, że
MSC zasiedlały uszkodzone miejsce w trzustce i promowały
wytwarzanie komórek wytwarzających insulinę pochodzących od biorcy. Działanie to
prawdopodobnie było wywołane poprzez związki wydzielanie przez komórki macierzyste. Pojawiły
się także doniesienia, że to same MSC wykazują zdolność do różnicowania się w
komórki
wytwarzające insulinę. Podobne wyniki otrzymano przy zastosowaniu MSC wyizolowanych z
galarety Wharton'a. Komórki te posiadały zdolność różnicowania w kierunku komórek
przypominających dojrzałe komórki wysp trzustkowych zdolne do wytwarzania insuliny in vitro i
in vivo. [13] [18].Wiele badań sugeruje także istnienie komórek macierzystych zasiedlających
trzustkę, które potrafią dawać początek komórkom produkującym insulinę. Pojawiły się również
doniesienia, że komórki o zdolności do różnicowania w komórki beta wysp trzustkowych występują
w wątrobie. [19] MSC, które są zdolne do przekształcania sie w komórki produkujace insulinę
stanowią alternatywę dla transplantacji wysp trzustkowych, procedurę skuteczną lecz ograniczoną
przez brak dawców, nad którą są nadal prowadzone badania. [20]
Pomimo licznych badań nadal nie do końca jest poznany mechanizm terapeutycznego
działania MSC na trzustkę. Implantowane MSC mogą powodować powstawanie nowych komórek
produkujących insulinę albo poprzez wydzielanie cytokin promujących endogenne komóki
macierzyste trzustki do różnicowania w kierunku dojrzałych komórek beta, lub same się różnicują
w te komórki. Ponadto MSC naturalnie produkują szereg czynników wzrostu oraz cytokin, które
wspierają przeżycie komórek je otaczających oraz znacznie polepszają mikrośrodowisko panujące
w trzustce. [13]
Oprócz leczenia samej przyczyny cukrzycy – odtwarzanie komórek wytwarzających
insulinę pojawiają się także doniesienia o możliwości zastosowania MSC w niwelowaniu powikłań
związanych z tą chorobą. Dzięki zdolności MSC do miogenezy i angiogenezy mogą one poprawiać
funkcję mięśnia sercowego w przypadku kardiomiopatii cukrzycowej. Podobnie MSC mogą
zapobiegać oraz leczyć związaną z cukrzycą nefropatię – transplantacja MSC zapobiega tworzeniu
zmian paologicznych w kłębuszkach nerkowych oraz wspiera ich regenerację. W przypadku
cukrzycy częstym powikłaniem jest polineuropatia związana z niszczeniem włókien nerwowych.
Cytokiny angiogenne wydzielane przez MSC takie jak czynnik wzrostu fibroblastów, VEGF mogą
okazać się użyteczne w leczeniu polineuropatii. Z sukcesem przeprowadzono badania na szczurach
cierpiących na cukrzycę, u których po 4 tygodniach od wszczepienia MSC poprawiła się funkcja
włókien nerwowych oraz prędkość przekazywania sygnałów przez włókna motoryczne. Kolejnym
powikłaniem związanym z występowaniem cukrzycy jest przedłużone i niecałkowite gojenie ran
spowodowane przez zmniejszoną produkcję czynników wzrostu, nieprawidłową angiogenezę oraz
upośledzone wytwarzanie matrycy kolagenowej. Podczas badań na modelach zwierzęcych
wykazano, że injekcja MSC w miejsce występowania ran związanych z cukrzycą powoduje
znacznie zwiąkszoną produkcję kolagenu, który jest istotnym elementem podczas gojenia ran
polepszającym zwartość, wytrzymałość i strukturę odbudowywanej tkanki. [21]
MSC w chorobach pęcherza moczwego
Obecnie stosowane metody podczas zabiegów regeneracyjnych pęcherza moczowego wymagają
powiększania złókniałego pęcherza, tworzenia nowego zbiornika z jelita [22] lub zastosowania
szkieletu biologicznego, na którym są in vitro wysiewane komórki pobrane z pęcherza moczowego
pacjenta. Niestety komórki te często są w niewystarczającej ilości lub niemożliwe do izolacji.
Odpowiednim zamiennikiem dla komórek pobranych wprost z pęcherza moczowego wydają się
mezenchymalne komórki macierzyste. Wykazano, że potrafią one się różnicować in vitro w
komórki o fenotypie komórek mięśni gładkich pod wpływem odpowiednich substancji zawartych w
pożywce hodowlanej. Otrzymano takie medium z hodowli komórek mięśni gładkich lub z
mieszaniny czynników
wzrostu dla komórek mięśniowych: HGF, TGF, PDFF-BB). Podczas
zabiegu rekonstrukcji pęcherza moczowego ważnym jest, aby MSC były indukowane do
różnicowania zarówno w kierunku komórek mięśni gładkich, ale i urotelium. Tian i wsp. wykazali,
że MSC pochodzące ze szpiku kostnego mogą różnicować się właśnie w tych kierunkach oraz, że
podczas hodowli in vitro stosowanie skutecznym jest stosowanie podłoża otrzymanego z hodowli
komórek mięśni gładkich, które zawierało odpowiednie czynniki wzrostu. Podczas badań in vivo
MSC wykazywały ekspresję markerów mięśni gładkich po 4 tygodniach od implantacji, co
wskazywało na to, że komórki te zachowywały fenotyp mięśni gładkich, który uzyskały podczas
hodowli in vitro. [23]
MSC w leczeniu ran
Zastosowanie komórek macierzystych okazało się także skuteczne podczas leczenia przewlekłych
ran. Wu i wsp. wykazali, że injekcja MSC ze szpiku kostnego w okolicy rany znacznie przyspiesza
proces gojenia rany zarówno u myszy zdrowych, jak i u myszy z cukrzycą. Wykazano, że MSC
potrafią różnicować sę w kierunku różnych typów komórek skóry między innymi w keratynocyty,
pericyty czy komórki endotelialne. Ponadto wydzielają one czynniki parakrynne, które pobudzają
leczenie ran, takie jak VEGF, IGF-1, EGF, czynnik wzrostu keratynocytów, angiopoetyna,
erytropoetyna. Prowadzone badania na komórkach macierzystych z tkanki tłuszczowej wykazały, że
wydzielają one podobne związki co komórki pochodzące ze szpiku kostnego. Kim i
współpracownicy wykazali, że komórki macierzyste izolowane z tkanki tłuszczowej stymulują
migrację fibroblastów skóry po utworzeniu rany w pierwotnej hodowli fibroblastów. Komórki te
wydzielały czynniki wzrostu: FGF, KGF, TGF, HGF oraz VEGF. Badania in vitro zostały
zweryfikowane na modelu zwierzęcym, co wykazało znaczne zmnieszenie rozmiaru rany oraz
przyspieszyło regenerację komórek na obrzeżach rany. Podczas badań zespół ten także wykazał, że
hipoksja zwiększa wytwarzanie czynników wzrostu,
a co za tym
idzie przyczynia sie do
zmiejszania obszaru rany oraz, że MSC wykazują działanie chroniące przed uszkadzającym
wpływem promieniowania UVB. [24]
Sheng i współpracownicy ponado udowodnili zdolność MSC do odtwarzania prawidłowej
funkcji gruczołów potowych u 5 pacentów z głebokimi ranami oparzeniowymi. Po 2-12 miesiącach
od procedury obserwowali polepszenie funkcji perspiracji we wszystkich obszarach, gdzie zostały
wszczepione komórki macierzyste, co wskazuje na to, ze komórki te były zaangażowane w proces
rekonstrukcji gruczołów potowych. [13]
MSC w regeneracji wątroby
Ostatnie badania wskazują, że mezenchymalne komórki macierzyste są zdolne do różnicowania w
kierunku komórek wytwarzających albuminę podobnych do hepatocytow. Mogą one być hodowane
in vitro przez dłuższy okres czasu bez straty właściwości różnicujących, w odróżnieniu od
hematopoetycznych komórek macierzystych. Co więcej są one podatne na modyfikacje genetyczne,
więc mogą być pozyskane od pacjenta z wrodzonym defektem wątroby a następnie poddane
procedurom inżynierii genetycznej w celu poprawienia występujących zmian. Komórki te mogą być
następnie namnożone i wykorzystane do wykonania przeszczepu. Wykazano także, że MSC są
zdolne do wytwarzania czynników stymulujących endogenne komórki parenchymalne, co może
mieć istotne znaczenie w regeneracji tkanek. Podczas innych badań in vitro ponadto wykazano, że
w odpowiednich warunkach środowiskowych MSC są zdole do różnicowania w komórki podobne
do hepatocytów. Podczas badań na modelach zwierzęcych udowodniono także, że MSC zwiększają
degradację matrycy włóknistej, prawdopodobnie poprzez zwiększenie ekspresji metaloproteinaz.
Badania te wskazują na możliwość zastosowania MSC w przypadku zwłóknienia wątroby. Jednak
są też doniesienia, że w przypadku zastosowania innych warunków hodowlanych przeszczepione
MSC mogą różnicować się w kierunku miofibroblastów co z kolei może prowadzić do włóknienia
wąroby. [25] Mizuguchi i wsp. prowadząc hodowlę mezenchymalnych komórek macierzystych
szpiku kostnego razem z pierwotnymi hepatocytami otrzymali długoterminowy funkcyjny model
wątrobowy in vitro. Powstało kilka teorii jaki jest mechanizm tego procesu. Białka Jagged1 i Notch
były uważane za niezbędne podczas procesu różnicowania, jednak ostatnie doniesienia wskazują na
to, że samo zastosowanie kokultury z komórkami wątrobowymi indukuje powstawanie
hepatocytów z komórek wątrobowych. [26]
Literatura:
1. Song L., Tuan R.S. Transdifferentiation potential of human mesenchymal stem cells derived
from bone marrow. FASEB J 2004;18 (9): 980–982
2. Roufosse C.A., Direkze N.C., Otto W.R., Wright N.A. Circulating mesenchymal stem cells.
Int. J. Biochem. Cell Biol. 2004; 36: 585-597
3. Jackson W.M., Nesti L.J., Tuan S. Potential therapeutic applications of muscle-derived
mesenchymal stem and progenitor cells. Expert Opin. Biol. Ther. 2010; 10(4): 505-517
4. Aronin C.E.P. Tuan R.S. Therapeutic potential of the immunomodulatory activities of adult
mesenchymal stem cells. Birth Def. Res. (Part C) 2010: 90: 67-74
5. Allickson J.G., Sanchez A., Yefimenko N., Borlongan C.V., Sanberg P.R. Recent studies
assessing the prolifrative capability of a novel adult stem cell identified in menstrual blood.
Open Stem Cell J. 2011; 3: 4-10
6. Kanemura Y. Development of cell-processing systems for human stem cells (neural stem
cells, mesenchymal stem cells, and iPS cells) for regenerative medicine. Keio J. Med. 2010;
59(2): 35-45
7. Arien-Zakay H., Lazarovici P., Nagler A. Tissue regeneration potential in human umbilical
cord blood. Best Pract. And Res. Clin. Haematology 2010; 23: 291-303
8. De Bari C. Kurth T. B., Augello A. Mesenchymal stem cells from development to postnatal
joint homeostasis, aging and disease. Birth Def. Res. (Part C) 2010; 90: 257-271
9. Scharsuhl A., Schewe B., Benz K., Gaissmaier C., Bühring H.-J., Stoop R. Chondrogenic
potential of human adult mesenchymal stem cells is independent of age or osteoarthritis
etiology. Stem Cells 2007; 25: 3244-3251
10. Khan W.S., Johnson D.S., Hardingham T.E. The potential of stem cells in the treatment of
knee cartilage defects. The Knee 2010; 17: 369-374
11. Chanda D., Kumar S., Ponnazhagan S. Therapeutic potential of adult one marrow-derived
mesenchymal stem cells in diseases of the skeleton. J. Cell. Biochem. 2010; 111: 249-257
12. Undale A.H., Westendorf J.J., Yaszemski M.J., Khosla S. Mesenchymal stem cells for bone
repair and metabolic bone diseases. Mayo Clin. Proc. 2009; 84(10): 893-902\
13. Si Y.-L., Zhao Y.-L., Hao-H.-J., Fu X.-B., Han W.-D. MSCs: biological characteristics,
clinical applications and their outstanding concerns. Ageing Res. Rev. 2011; 10: 93-103
14. Fanjun C., Ping Z., Handong Y., Zhengtong Y., Zhaodong Z. Induced differentiation of
human cord blood mesenchymal stem/progenitor cells into cardiomyocyte-like cells in vitro.
J. Huazhong Univ. Sci. Technolog. Med. Sci. 2003; 23(2): 154-157
15. Fukuda K.
Use of adult marrow mesenchymal stem cells for regeneration of
cardiomyocytes. Bone Marrow Transplant. 2003; 32: S25-S27
16. Martinez E.C., Kofidis T. Adult stem cells for cardiac tissue engineering. J. Mol. Cel.
Cardiol. 2011; 50: 312-319
17. Flynn A., O'Brien T. Stem cell therapy for cardiac disease. Expert Opin. Biol. Ther. 2011;
11(2): 177-187
18. Aguyao-Mazzucato C., Bonner-Weir S. Stem cell therapy fro type 1 diabetes mellitus. Nat.
Rev. Endocrinol. 2010; 6: 139-148
19. Mishra P.K., Singh S.R., Joshua I.G., Tyagi S.C. Stem cells as a therapeutic target for
diabetes. Front. Biosci. 2011; 15: 461-477
20. Zulewski H. Stem cells with potential to generate insulin-producing cells in man. Swiss
Med. Wkly 2006; 136: 647-654
21. Volarevic V., Arsenijevic N., Lukic M.L., Stojkovic M. Coincise Review: Mesenchymal
stem cell treatment of the complications ODF diabetes mellitus. Stem Cells 2011; 29: 5-10
22. Drzewiecki B.A., Thomas J.C., Tanaka S.T. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells:
current and future applications in the urinary bladder. SAGE-Hindawi Access to Research
Stem Cells Int. 2010; Article ID 765167, 5 pages
23. Tian H., Bharadwaj S., Liu Y., Ma P.X., Atala A., Zhang Y. Differentiation of human bone
marrow mesenchymal stem cells into bladder cells: potential use for urological tissue
engineering. Tissue Eng. Part A 2010; 16 (5): 1769-1779
24. Kim W.-S., Park B.-S., Sung J.-H. The wound-healing and antioxidant effects of adiposederived stem cells. Expert Opin. Biol. Ther. 2009; 9(7): 879-887
25. Almeida-Porada G., Zanjani E.D., Porada C.D. Bone marrow stem cells
and liver
regeneration. Exp.Hematol. 2010; 38: 574-580
26. Snykers S., De Kock J., Rogiers V., Vanhaecke T. In vitro differentiation of embrionic and
adult stem cells into hepatocytes: state of the art. Stem cells 2009; 27: 577-605