Actualmente estoy llevando a cabo una investigación para verificar los efectos terapéuticos de los exosomas derivados de células madre del estroma de médula ósea. Mi objetivo futuro es lograr aplicaciones clínicas para diversas enfermedades. En mi investigación anterior, utilicé un modelo de lesión medular en ratas y reporté la posibilidad de que los exosomas sean en gran medida responsables del mecanismo terapéutico de la terapia de infusión intravenosa de células madre del estroma de médula ósea (MSC), es decir, que las MSC ejercen su efecto terapéutico a través de los exosomas.
Sin embargo, esa investigación se realizó utilizando exosomas de ratas MSC. Es posible que las ratas y los humanos sean diferentes. En este estudio, estoy investigando el uso de exosomas de MSC humanas para aplicaciones clínicas de terapia de exosomas. La enfermedad objetivo es «lesión medular».
Al principio, mi objetivo era verificar los efectos terapéuticos para mejorar la parálisis, pero mientras continuaba observando, noté una clara diferencia en el tamaño corporal entre el grupo de tratamiento y el grupo objetivo. En el entorno clínico, los pacientes con lesiones medulares graves tienden a perder peso durante la fase aguda. Por supuesto, la disminución de la masa muscular debido a la parálisis también es un factor importante. Sin embargo, si la masa muscular disminuye demasiado, la efectividad de la rehabilitación se ve comprometida.
Los hallazgos confirmados con la terapia de exosomas de MSC humanas incluyen:
- Promoción de la recuperación de la función motora
- Ajuste inmunológico en el sitio de la lesión
- Supresión de los niveles de citocinas proinflamatorias circulantes
- Inhibición de la disminución del receptor de hormona de crecimiento en el hígado
- Aumento del factor de crecimiento similar a la insulina-1 (IGF-1), una citocina crucial para el crecimiento corporal, en la circulación sistémica
Estos resultados son notables. Ahora veamos los detalles del artículo científico.
¿Qué es una lesión medular?
Una lesión medular ocurre cuando la médula espinal se daña físicamente. Esto ocurre con mayor frecuencia debido a varios tipos de accidentes, como accidentes de tráfico, accidentes deportivos o caídas. Las lesiones medulares pueden resultar en la pérdida de la sensibilidad y la capacidad motora, y en casos graves, pueden causar parálisis de las extremidades (pérdida total o parcial de la sensibilidad y la capacidad motora de las extremidades). En el estado actual de la medicina, existen pocas opciones de tratamiento efectivas y el efecto es insuficiente para mejorar esta parálisis, por lo que muchos pacientes viven con discapacidades.
Lesión medular y crecimiento corporal
La lesión medular no solo causa discapacidades sensoriomotoras graves en adultos jóvenes, sino que también retrasa el crecimiento durante las etapas agudas y subagudas. Los niveles de citocinas proinflamatorias circulantes están relacionados con el retraso en el crecimiento y el deterioro muscular. Sin embargo, investigaciones recientes han demostrado el potencial terapéutico de los exosomas derivados de células madre mesenquimales (MSC) humanas en el crecimiento corporal y la recuperación motora en ratas con lesiones medulares graves en adultos jóvenes, regulando las citocinas proinflamatorias.
¿Qué son los exosomas derivados de células madre mesenquimales?
Las células madre mesenquimales (MSC) son células especiales que se encuentran en varios lugares del cuerpo, como la médula ósea y el tejido adiposo. Estas células tienen la capacidad de autorreparación y regulación inmunológica. Los exosomas secretados por las MSC facilitan la comunicación entre las células y tienen la capacidad de regular la respuesta inflamatoria. En particular, las células madre mesenquimales derivadas de la médula ósea son las más investigadas y se encuentran en etapas avanzadas de investigación clínica.
Metodología del estudio
En este estudio, se utilizaron ratas con lesiones medulares y se dividieron aleatoriamente en tres grupos de tratamiento diferentes (exosomas de MSC humanas, exosomas de MSC de ratas y grupo de control con PBS) para recibir el tratamiento en el séptimo día después de la lesión medular. La recuperación de la función motora y el crecimiento corporal se evaluaron semanalmente hasta el día 70 después de la lesión medular. También se evaluaron el movimiento de los exosomas en el cuerpo, la internalización de los exosomas en las células, el fenotipo de los macrófagos en el sitio de la lesión, los niveles de citocinas en el sitio de la lesión, el hígado y la circulación sistémica.
Resultados del estudio
Los resultados del estudio mostraron que la administración intravenosa tanto de exosomas de MSC humanas como de exosomas de MSC de ratas mejoró la recuperación de la función motora después de una lesión medular y restableció el crecimiento corporal normal en ratas con lesiones medulares graves en adultos jóvenes.
Puntuación de BBB: 21 puntos máximos. 0 puntos significa parálisis completa, mientras que 21 puntos indica la ausencia de parálisis. El grupo de tratamiento con exosomas mostró una mejor recuperación de la función motora de manera significativa.
Las ratas del grupo de control con lesiones medulares presentaron una apariencia delgada (B), mientras que el grupo de tratamiento con exosomas (C: exosomas humanos, D: exosomas de ratas)
Se observó una incorporación selectiva de los exosomas humanos en los macrófagos/microglías en el sitio de la lesión.
En experimentos in vitro, se descubrió que los exosomas se internalizaban solo en los macrófagos M2 activados en un entorno de pH 6.
Además, la administración de exosomas de MSC humanas o de ratas aumentó la proporción de macrófagos M2 y disminuyó la producción de citocinas proinflamatorias en el sitio de la lesión, como el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) y la interleucina 6 (IL-6).
También se observó una disminución en los niveles de TNF-α e IL-6 en el suero circulante, así como un aumento en los niveles de receptor de hormona de crecimiento e IGF-1 en el hígado. Además, se confirmó un aumento significativo en los niveles de IGF-1 en el suero en el grupo de tratamiento.
IGF-1 es la abreviatura de Factor de Crecimiento Similar a la Insulina 1 (Insulin-like Growth Factor 1, en inglés), una hormona producida en el cuerpo humano. Esta hormona ayuda a complementar la función de la hormona del crecimiento (GH) y desempeña un papel importante en el crecimiento y desarrollo del cuerpo.
IGF-1 promueve especialmente el crecimiento óseo y muscular. Además, estimula el crecimiento y la diferenciación celular, contribuyendo así a la reparación y regeneración del cuerpo al facilitar la generación de nuevas células. Además, IGF-1 también está involucrado en la regulación de los niveles de glucosa en sangre.
Sin embargo, niveles inapropiados de IGF-1 pueden dar lugar a problemas en el crecimiento y desarrollo del cuerpo. Por ejemplo, niveles bajos de IGF-1 pueden causar retraso en el crecimiento. Por otro lado, niveles excesivamente altos de IGF-1 pueden provocar un crecimiento excesivo y otros problemas de salud.
Conclusión
Los resultados de este estudio indican que el tratamiento intravenoso con MSC-sEVs reduce los niveles sistémicos de citocinas proinflamatorias y aumenta los niveles de GHR e IGF-1 en el hígado, lo que potencialmente contribuye a la recuperación del crecimiento corporal en ratas jóvenes con lesiones medulares. Los MSC-sEVs derivados de humanos demostraron tener efectos promotores tanto en la recuperación funcional como en la normalización del crecimiento corporal, al igual que los MSC-sEVs derivados de ratas. Estos hallazgos sugieren que la interrupción del crecimiento después de una lesión medular en ratas jóvenes podría mitigarse mediante el tratamiento con MSC-sEVs. Estos resultados tienen una relevancia terapéutica importante para pacientes con lesiones medulares, especialmente para aquellos jóvenes en los que la interrupción del crecimiento puede ser un problema más significativo.
