Enfermedad de Parkinson: actualización de estudios preclínicos con el uso de células troncales pluripotentes inducidas / Parkinson's disease: An update on preclinical studies of induced pluripotent stem cells

La enfermedad de Parkinson (EP) es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común a nivel mundial en adultos mayores. Se caracteriza por la pérdida de neuronas dopaminérgicas (nDAs) en la sustancia nigra pars compacta del mesencéfalo y en algunos casos acompañada de la aparición de cuerpos intracitoplasmáticos de Lewy de -sinucleína, signo patognomónico de la enfermedad. La EP se diagnostica clínicamente por la presencia de alteraciones motoras principalmente, y en la actualidad los tratamientos presentan nula actividad neuroprotectora. Aún no se han establecido las causas exactas de la EP, por lo que en los últimos años se ha buscado el desarrollo de modelos preclínicos más precisos, utilizando células troncales pluripotentes inducidas, permitiendo el estudio de la enfermedad de manera in vitro para generar conocimiento novedoso sobre su patogénesis y el descubrimiento de nuevos posibles blancos terapéuticos o el desarrollo de nuevos fármacos.(AU)

Parkinson's disease (PD) is the second most prevalent neurodegenerative disease among adults worldwide. It is characterised by the death of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta and, in some cases, presence of intracytoplasmic inclusions of α-synuclein, called Lewy bodies, a pathognomonic sign of the disease. Clinical diagnosis of PD is based on the presence of motor alterations. The treatments currently available have no neuroprotective effect. The exact causes of PD are poorly understood. Therefore, more precise preclinical models have been developed in recent years that use induced pluripotent stem cells. In vitro studies can provide new information on PD pathogenesis and may help to identify new therapeutic targets or to develop new drugs.(AU)

Parkinson's disease: an update on preclinical studies of induced pluripotent stem cells.

Parkinson's disease (PD) is the second most prevalent neurodegenerative disease among adults worldwide. It is characterised by the death of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta and, in some cases, presence of intracytoplasmic inclusions of α-synuclein, called Lewy bodies, a pathognomonic sign of the disease. Clinical diagnosis of PD is based on the presence of motor alterations. The treatments currently available have no neuroprotective effect. The exact causes of PD are poorly understood. Therefore, more precise preclinical models have been developed in recent years that use induced pluripotent stem cells (iPSC). In vitro studies can provide new information on PD pathogenesis and may help to identify new therapeutic targets or to develop new drugs.

Quimeras macaco-humanas: aspectos científicos y consideraciones bioéticas / Macaque-human chimeras: scientific aspects and bioethical reflections

Se describe la obtención de embriones quiméricos macaco-humanos por Izpisua y colaboradores (2021) mediante la inyección de células troncales pluripotentes humanas en blastocistos de macaco cultivados ex vivo y se analiza el destino de las líneas celulares humanas en su desarrollo posterior hasta el día 19 después de la fecundación. Se hace una reflexión bioética sobre la relación ciencia-ética en general y sobre dicha investigación en particular. (AU)

The obtention by Izpisua and collaborators (2021) of macaque-human chimeric embryos by microinjection of human pluripotent stem cells into early blastocysts of cynomolgus monkey is described. They studied the competency of human pluripotent stem cells in macaque embryos cultured ex vivo until 19 days post-fertilization. A reflection on these experiments is made from the bioethical point of view. (AU)

3D spheroid cell cultures and their role in bone regeneration: a systematic review / Cultivos de esferoides 3D y su papel en la regeneración ósea: una revisión sistemática

Abstract Recently, the 3D spheroid cell culture application has been extensively used in the treatment of bone defects. A wide variety of methodologies have been used, which has made the comparison of results complex. Therefore, this systematic review has two aims: (i) to perform an analysis focused on the role of 3D spheroid cell culture in bone regeneration strategies; and (ii) address the main challenges in clinical application. A search of the following keywords "3D cell culture", "spheroid", and "bone regeneration" was carried out in the PubMed, Scopus, and ScienceDirect databases and limited to the years 2010-2020. Studies were included if their primary objective was the behavior of cell aggregates to formed spheroids structures by different 3D cell culture techniques focused on the regeneration of bone tissue. To address the risk of bias for in vitro studies, the United States national toxicology program tool was applied, and descriptive statistics of the data were performed, with the SPSS V.22 program. A total of 16 studies were included, which met the established criteria corresponding to in vitro and in vitro/in vivo studies; most of these studies used stem cells for the 3D cell spheroids. The most often methods used for the 3D formation were low adherence surface and rotational methods, moreover, mesenchymal stem cells were the cell line most frequently used because of their regenerative potential in the field of bone tissue engineering. Although the advances in research on the potential use of 3D spheroids in bone regeneration have made great strides, the constant innovation in cell spheroid formation methodologies means that clinical application remains in the future as strategy for 3D tissue bioprinting.

Resumen Recientemente, la aplicación del cultivo 3D de esferoides se ha utilizado ampliamente en el tratamiento de defectos óseos. La variedad de metodologías para lograr los cultivos 3D de esferoides ha hecho compleja la comparación de resultados. Por tanto, esta revisión sistemática tiene dos objetivos: (i) realizar un análisis centrado en el papel de los cultivos 3D de esferoides en las estrategias de regeneración ósea; y (ii) abordar los principales desafíos en la aplicación clínica. Se realizó una búsqueda de las siguientes palabras clave "cultivo celular 3D", "esferoide" y "regeneración ósea" en las bases de datos PubMed, Scopus y ScienceDirect y se limitó a los años 2010-2020. Se incluyeron los estudios si su principal objetivo era el comportamiento de agregados celulares para generar las estructuras esferoidales desarrollados por diferentes técnicas de cultivo celular 3D enfocadas a la regeneración del tejido óseo. Para abordar el riesgo de sesgo de los estudios in vitro, se aplicó la herramienta del programa nacional de toxicología de Estados Unidos y se realizaron estadísticas descriptivas de los datos, con el programa SPSS V.22. Se incluyeron un total de 16 estudios, que cumplieron con los criterios establecidos correspondientes a estudios in vitro e in vitro/in vivo; la mayoría de estos estudios utilizaron células troncales para generar los esferoides celulares 3D. Los métodos más utilizados para la formación de los esferoides 3D fueron la superficie de baja adherencia y los métodos de rotación, asimismo, la línea celular de células troncales mesenquimales fueron las más utilizadas debido a su gran potencial regenerativo en el campo de la ingeniería de tejidos óseos. Aunque los avances en la investigación sobre el uso potencial de los cultivos celulares de esferoides 3D en la regeneración ósea han logrado grandes avances, la constante innovación en las metodologías de la generación de esferoides 3D deja claro que la aplicación clínica de estos permanecerá en el futuro como estrategia en la bioimpresión tisular.

Quimeras macaco-humanas: aspectos científicos y consideraciones bioéticas / Macaque-human chimeras: scientific aspects and bioethical reflections

Se describe la obtención de embriones quiméricos macaco-humanos por Izpisua y colaboradores (2021) mediante la inyección de células troncales pluripotentes humanas en blastocistos de macaco cultivados ex vivo y se analiza el destino de las líneas celulares humanas en su desarrollo posterior hasta el día 19 después de la fecundación. Se hace una reflexión bioética sobre la relación ciencia-ética en general y sobre dicha investigación en particular.(AU)

The obtention by Izpisua and collaborators (2021) of macaque-human chimeric embryos by microinjection of human pluripotent stem cells into early blastocysts of cynomolgus monkey is described. They studied the competency of human pluripotent stem cells in macaque embryos cultured ex vivo until 19 days post-fertilization. A reflection on these experiments is made from the bioethical point of view.(AU)

Parkinson's disease: An update on preclinical studies of induced pluripotent stem cells. / Enfermedad de Parkinson: actualización de estudios preclínicos con el uso de células troncales pluripotentes inducidas.

Parkinson's disease (PD) is the second most prevalent neurodegenerative disease among adults worldwide. It is characterised by the death of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta and, in some cases, presence of intracytoplasmic inclusions of α-synuclein, called Lewy bodies, a pathognomonic sign of the disease. Clinical diagnosis of PD is based on the presence of motor alterations. The treatments currently available have no neuroprotective effect. The exact causes of PD are poorly understood. Therefore, more precise preclinical models have been developed in recent years that use induced pluripotent stem cells. In vitro studies can provide new information on PD pathogenesis and may help to identify new therapeutic targets or to develop new drugs.

Medicina Regenerativa para Úlceras Crónicas: Aplicación Cutánea de Células Troncales Mesenquimales de Gelatina de Wharton / Regenerative Medicine for Chronic Ulcers: Cutaneous Application of Mesenchymal Stem Cells of Wharton's Jelly

Resumen El empleo de células mesenquimales ha emergido como una parte importante en la medicina regenerativa con efectos positivos en la recuperación de tejidos dañados o perdidos. Las úlceras crónicas incluyen lesiones cutáneas que afectan a una gran parte de la población con diabetes mellitus, (por ejemplo 9.14% desarrollan lesiones por pie diabético según ENSANUT 2016) y representan gastos económicos considerables, debido a la pobre calidad de vida que llevan los pacientes. El tratamiento convencional que se lleva a cabo en estos casos es a largo plazo, y los efectos benéficos generados que se presentan son limitados, ya que las lesiones reinciden por no contar con un tratamiento específico y regenerativo, solo paliativo. Es por ello que en este trabajo se obtuvieron y emplearon células troncales mesenquimales derivadas de gelatina de Wharton (CTM-GW) bajo los criterios propuestos por la Sociedad Internacional de la Terapia Celular. El tratamiento fue aplicado en dos pacientes con úlceras crónicas flebostáticas de diferentes condiciones médicas y se monitoreo a corto plazo, por lo que fue un estudio limitado. Los resultados mostraron que las CTM-GW indujeron la reconstrucción cutánea mediante formación de tejido de granulación, además de disminuir el proceso inflamatorio crónico en la zona de daño, lo que favoreció el índice de cierre de la herida. Por lo anterior, se propone la utilización de CTM-GW en úlceras flebostáticas crónicas como tratamiento en la regeneración de la estructura tisular con resultados a corto plazo.

Abstract Use of mesenchymal cells has emerged as an important part in regenerative medicine with positive effects in the recovery of damaged or lost tissues. Chronic ulcers include skin lesions that affect a large part of the population with diabetes mellitus, (for example, 9.14 develop diabetic foot according to ENSANUT 2016) and represent considerable economic expenses, due to poor quality of life in patients. The conventional treatment that is carried out in these cases is long term, and the generated beneficial effects that are presented are limited, since the injuries recur due to not having a specific and regenerative treatment, only palliative. That is why in this work they were obtained and used mesenchymal stem cells derived from Wharton's jelly (MSC-WJ) under the criteria proposed by the International Society for Cell Therapy. The treatment was applied in two patients with chronic ulcers phlebostatic of different medical conditions and short-term monitoring, so it was a limited study. The results showed that MSC-WJ induced skin reconstruction by tissue formation granulation, in addition to decreasing the chronic inflammatory process in the area of damage, which favored the index of wound healing. Therefore, the use of MSC-WJ in chronic phlebostatic ulcers is proposed as a treatment in the regeneration of the tissue structure with short-term results.

Behavior of Mesenchymal Stem Cells Obtained From Dental Tissues: A Review of the Literature / Comportamiento de células mesenquimales obtenidas de tejidos dentales: Revisión de literatura

Abstract 20. The success of tissue engineering in combination with tissue regeneration depends on the behavior and cellular activity in the biological processes developed within a structure that functions as a support, better known as scaffolds, or directly at the site of the injury. The cell-cell and cell-biomaterial interaction are key factors for the induction of a specific cell behavior, together with the bioactive factors that allow the formation of the desired tissue. Mesenchymal Stem Cells (MSC) can be isolated from the umbilical cord and bone marrow; however, the behavior of Dental Pulp Stem Cells (DPSC) has been shown to have a high potential for the formation of bone tissue, and these cells have even been able to induce the process of angiogenesis. Advances in periodontal regeneration, dentin-pulp complex, and craniofacial bone defects through the induction of MSC obtained from tooth structures in in vitro-in vivo studies have permitted the obtaining of clinical evidence of the achievements obtained to date.

Resumen 24. El éxito de la ingeniería de tejidos en combinación con la regeneración de tejidos depende del comportamiento y la actividad celular en los procesos biológicos desarrollados dentro de una estructura que funciona como soporte mejor conocida como andamio o directamente en el sitio de la lesión. La interación célula-célula y célula-biomaterial son factores claves para la inducción a un comportamiento célular específico junto con factores bioactivos que permitan la formación del tejido deseado. Las células troncales mesenquimales (MSCs) pueden ser aisladas del cordón umbilical y de la medula ósea, sin embargo, el comportamiento de las células troncales de pulpa dental (DPSCs) han demostrado tener un alto potencial para la formación de tejido óseo e incluso han logrado inducir el proceso de angiogénesis. Avances en la regeneración periodontal, complejo dentino-pulpar y defectos óseos craneofaciales a travez de la inducción de MSCs obtenidas de estructuras de dientes en estudios in vitro-in vivo han permitido obtener evidencia clínica de los logros obtenidos hasta el momento.

[Posición de la Academia Nacional de Medicina de México con el fin de regular el uso de células troncales y de embriones humanos para fines terapéuticos o de investigación].

In recent years, the use of stem cells for therapeutic purposes has received attention from research groups. In Mexico, the Mexican Official Standard 260-SSAI-2015 regarding the use of stem and progenitor cells for therapeutic and research purposes is in the process of authorization. Even when this has not been approved, an increasing number of establishments are offering medical services involving the use of stem cells for therapeutic purposes without official regulatory authorization. The Mexican Academy of Medicine of Mexico makes its position public in favor of regulating the use of stem cells and embryos for therapeutic and research purposes.

En años recientes, el uso de células troncales con fines terapéuticos ha recibido atención por grupos de investigación. En México está en proceso de autorización la Norma oficial mexicana 260-SSAI-2015, para la disposición de células troncales y progenitoras con fines terapéuticos y de investigación. Aun cuando esta no ha sido aprobada, cada vez más establecimientos ofrecen servicios médicos con la finalidad de usar células madres con fines terapéuticos sin contar con las autorizaciones sanitarias oficiales. La Academia Nacional de Medicina de México da a conocer su posición acerca de la regulación sobre el uso de células troncales y embriones para fines terapéuticos o de investigación.

El potencial terapéutico del secretoma de las células troncales / The therapeutic potential of stem cells secretome

Resumen Las células madre -o troncales- mesenquimales (CTMs) juegan un papel importante en medicina regenerativa e ingeniería tisular, puesto que estas células indiferenciadas tienen la capacidad de autorrenovarse y de diferenciarse en varios linajes celulares adultos con funciones especializadas diferentes. Estas células cuentan con la capacidad de inmunomodulación y establecimiento celular sin riesgo de generar teratomas, en contraste con las células troncales embrionarias o las células troncales pluripotenciales inducidas. Varios autores también resaltan la capacidad regenerativa de los productos de estas células, conocido como secretoma. Estos productos juegan un papel muy importante en procesos de cicatrización y angiogénesis, por lo que resultan ideales para aplicarlos en terapias basadas en regeneración y reparación de tejidos y órganos. La presente revisión hace un recuento del estado del arte sobre los procesos de inmunomodulación producidos a partir de estos productos celulares.

Abstract Mesenchymal stem cells (MSC's) play an important role in regenerative medicine and tissue engineering, since these undifferentiated cells have the ability to self-renew and differentiate into several adult cell lineages with different, specialized functions. These cells have immunomodulation and homing capacities without the risk of generating teratomas, in contrast to embryonic stem cells or induced pluripotent stem cells. Several authors also highlight the regenerative capacity of products of these cells, known as secretome. These products play a very important role in healing processes and angiogenesis, making them ideal for application in therapies based on regeneration and repair of tissues and organs. The present review makes a recount of the state of the art on the processes of immodulation produced from these cell products.

Efecto del Medio Condicionado de la Línea Celular H9C2 Tratada con Dehidroepiandrosterona y Expuesta a Daño sobre la Motilidad de Células Troncales Mesenquimales / Effect of the Conditioned Medium from H9C2 Cell Line Treated with Dehydroepiandrosterone and Exposed to Damage on the Motility of Mesenchymal Stem Cells

RESUMEN: Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la principal causa de muerte a nivel mundial, donde la terapia con Células Troncales Mesenquimales (CTM) representa una alternativa para los pacientes que no logran recuperarse con los tratamientos actuales. El lograr que las CTM residentes se movilicen al órgano afectado representaría una ventaja para el manejo terapéutico de las ECV. La dehidroepiandrosterona (DHEA) es un precursor hormonal cuyos niveles disminuyen a lo largo de la vida, lo que se ha asociado al desarrollo de ECV. Diversos estudios han demostrado que el consumo de DHEA previene y mejora la condición cardiaca, aunque no se sabe si esto ocurre porque se ejerce un efecto en los cardiomiocitos y estos, a su vez, hacia las CTM. El objetivo del presente estudio fue determinar el efecto del medio condicionado procedente de la línea H9C2 pretratada con DHEA y sometida a daño, sobre la motilidad de CTM, llevando a cabo un ensayo de cierre de herida. El pretratamiento con DHEA y el daño en la línea H9C2, promueve la motilidad de CTM. El estímulo de la motilidad de CTM por un efecto indirecto de DHEA podría ser una estrategia terapéutica para el daño cardiaco.

ABSTRACT: Cardiovascular diseases (CVD) are the leading cause of death worldwide. Mesenchymal Stem Cell (MSC) therapy is an alternative for patients who cannot recover with current treatments. Ensure movilization of MSC to the affected organs would represent an advantage for therapeutic management of CVD. Dehydroepiandrosterone (DHEA) is a hormone precursor whose levels decrease throughout life, which has been associated with the onset of CVD. Several studies have shown that DHEA consumption, prevents and improves heart condition, although it is not known if this is because an effect on cardiomyocytes is exercised on these cells and this, in turn, to CTM. The aim of this study was to determine the effect of conditioned medium from H9C2 cell line pretreated with DHEA and subjected to damage, on the motility of CTM, performing a wound healing assay. Pretreatment with DHEA and damage to H9C2 cell line, promotes motility of CTM. Stimulation of CTM motility by an indirect effect of DHEA could be a therapeutic strategy for heart damage.

Linajes madurativos de las células que regeneran al hígado / Maturative lineages of cells that regenerate the liver

Resumen Diferentes linajes de las células hepáticas participan en la regeneración del hígado y los hepatocitos guiescentes pueden responder ante un daño hepático leve con división celular moderada, mientras gue las células troncales y progenitoras responderán para una amplia restitución del parénquima hepático severamente dañado. Ocho linajes madurativos se sitúan dentro del hígado con diferente grado de madurez. Cuatro de ocho subpoblaciones gue presentan marcadores para células troncales o progenitoras se ubican en nichos intrahepáticos como los canales de Hering y la vena porta, estructuras en las gue pueden continuar su diferenciación si se recibe algún estímulo. Recientemente se describió un nuevo nicho entrahepático con una composición celular heterogénea ubicado entre los grandes duetos biliares y en el páncreas. Las células gue se encuentran en estos compartimentos expresan marcadores tempranos de células troncales y se consideran como precursores de las células troncales hepáticas.

Abstract Different cellular lineages participate in liver regeneration. Quiescent hepatocytes may respond to a mild liver injury with moderate cell division. Meanwhile, stem and progenitor cells are responsible for the large restitution of a severe damaged organ. Eight matu rational lineages are in the liver, each one with a different maturity grade. Four subpopulations out of eight express stem or progenitor cell markers are found within intrahepatic niches such as the canals of Hering and the portal vein. Each structure is able to continue its differentiation if a stimuli is received. Recently, a new extra-hepatic stem niche with a heterogeneous cellular composition was found between the large biliary ducts and the pancreas. Stem or progenitor cells contained in these compartments express early stem markers and are considered as a precursor of hepatic stem cells.

Comparación entre Células Troncales Mesenquimales obtenidas de Médula Ósea, Tejido Adiposo y Gelatina de Wharton en base a los Criterios de la ISCT / Comparison between Mesenchymal Stem Cells obtained from Bone Marrow, Adipose Tissue and Wharton Gelatin according to the ISCT Criteria

RESUMEN: Las células troncales mesenquimales (CTM) representan una población heterogénea con capacidad para auto-renovarse y diferenciarse a distintos tipos celulares. Estas fueron descritas en un inicio en médula ósea (MO) a mediados del siglo pasado, desde entonces este tejido se ha convertido en el estándar de oro para la obtención y caracterización de CTM. Actualmente se sabe que este tipo de células se encuentran alojadas en nichos distribuidos por todo el organismo, donde contribuyen a los procesos de regeneración del tejido donde se localizan. No obstante, encontrar una fuente alterna de CTM con las mismas características que las de MO, pero que su extracción no suponga riesgo para el donador es fundamental para su utilización con fines terapéuticos. En este trabajo se aislaron células troncales de médula ósea, y se compararon con tejido adiposo y gelatina de Wharton y caracterizaron de acuerdo a los criterios de la Sociedad Internacional para la Terapia Celular (ISCT). Los resultados mostraron que la morfología, diferenciación osteogénica y adipogénica, así como la expresión de los antígenos de superficie CD90, CD73 y CD105 cumplen con los estándares, señalando a las provenientes de gelatina de Wharton como mejor opción.

ABSTRACT: Mesenchymal stem cells (MSC) represent a heterogeneous population with the capacity to self-renew and differentiate into different cell types. At the middle of the last century these cells initially were described in bone marrow (BM), thence this tissue has become the gold standard for obtaining and characterization of MSC. It is known that these cells are housed in specific areas called niches distributed throughout all body, where they contribute to tissue regeneration processes of self-tissue were they are located. However, finding an alternative source of CTM with the same characteristics that have showed in MO, but its obtention no represent a risk since the donor is essential to their use for therapeutic purposes. In this study we isolated mesenchymal stem cells from bone marrow, adipose tissue and Wharton's jelly and they were compared in their characteristics in according to the standards of the International Society for Cellular Therapy (ISCT). The results showed that the morphology as well as adipogenic and osteogenic differentiation and also the expression of surface antigens (CD90, CD73, and CD105) from all tissues accomplished the standards, although Wharton's jelly represented the best option.

Adhesión y proliferación de las células troncales mesenquimales de médula ósea en andamios fibrilares de poli (ácido L-láctico) (PLA) / Adhesion and proliferation of bone marrow mesenchymal stem cells onto poli-L lactic acid (PLA) fiber scaffolds

Resumen: Los andamios fibrilares han recibido un enorme interés como futuros biomateriales con potencial aplicación en el campo de la biomedicina regenerativa. En este sentido, hemos optimizado los parámetros para la síntesis de diferentes concentraciones (6, 7, y 10 %) de andamios de ácido poli-láctico (PLA) por la técnica de hilado por propulsión de gas (AJS). Dichos andamios fueron caracterizados por Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y por espectrometría Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR). Nuestros resultados mostraron que los andamios son fibrilares con diámetros en escalas nanométricas. Asimismo; se estudió la biocompatibilidad celular in vitro al realizar ensayos de adhesión, proliferación y de interacción célula-material al cultivar células troncales mesenquimales derivadas de médula ósea. Nuestros datos indican que las membranas fibrilares de PLA aumentan la respuesta celular, no son citotóxicas al compararse con las películas delgadas de PLA. Por lo tanto; el método de síntesis propuesto tiene potencial para la fabricación de membranas hiladas con una facilidad de procesamiento y podría ser un prometedor biomaterial económico con futuras aplicaciones en la regeneración de tejidos.

Abstract: Fiber scaffolds have received increasing interest as promising biomaterials for potential application in the field of tissue regeneration. In this sense, we optimized the parameters for the synthesis of different concentrations (6, 7, and 10 %) of poly-lactic acid (PLA) scaffolds by air jet spinning technology (AJS). The PLA scaffolds were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analysis. Our results by SEM micrographs showed that scaffolds have a fibrilar morphology with nanoscale diameter of fibers. Biocompatibility assay was observed through an in vitro experiment based on cell attachment, MTT and cell-material interaction assay when culturing bone marrow-derived mesenchymal stem cells onto the PLA spun membrane scaffolds. Our data indicate that fiber membrane of PLA scaffold increase the cellular response, are not cytotoxic when compared to thin films of PLA. Thus; the proposed synthesis method has potential for easy processing of spun fibrilar scaffolds with good biocompatibility and could be a promising economical biomaterial with future potential applications in tissue regeneration.

Aislamiento de células mesenquimales del ligamento periodontal de premolares extraídos. Método simplificado / Isolation of periodontal ligament stem cells from extracted premolars. Simplified method

Resumen: El ligamento periodontal es un tejido conectivo fibroso, de origen ectomesenquimal que contiene una población de células troncales postnatales multipotenciales, con capacidad clonogénica y alto índice de proliferación. Se ha conseguido cultivar células troncales postnatales multipotenciales a través de diferentes métodos de extracción, con algunos problemas técnicos. Por esta razón, se compararon seis diferentes métodos a fin de mejorar el aislamiento de células primarias del ligamento periodontal. Se aislaron células troncales postnatales multipotenciales a partir de 36 premolares sanos, que se cultivaron en medio de Eagle modificado por Dulbecco (BioWest) completo (adicionado con L-glutamina, 10% de suero fetal bovino y 1% de antibiótico) y en condiciones estándares de cultivo. Se realizaron los ensayos para proliferación celular mediante la técnica de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5difeniltetrazolio, migración celular a través de la prueba de lesión del cultivo, y se evaluó su diferenciación osteogénica. Los cultivos realizados por triplicado con cada una de las técnicas publicadas, nos condujo a obtener una población mínima de células que fueron susceptibles a contaminarse. Se realizó con el «método simplificado¼: por digestión enzimática y cultivo de explantos, con las células troncales postnatales multipotenciales obtenidas se observó una proliferación durante 14 días en condiciones estándares de cultivo ascendente, en las pruebas de migración las células troncales postnatales multipotenciales cubrieron totalmente la superficie lesionada a las 72 horas, se observó expresión positiva de CD90 en más del 80% de las células; expresión positiva a CD73 en un 70%, CD105 en un 60% y vimentina en un 90% de la población, así como un marcaje negativo a CD11b y CD45. Se observó una diferenciación osteogénica positiva a los 14 días mediante la expresión positiva a RUNX2 en al menos el 15% de las células y a osteocalcina en un 90%, así como las pruebas positivas a rojo de alizarina. Con los resultados obtenidos, podemos afirmar que el método simplificado permite aislar una población de células mesenquimales, que se pueden obtener a partir de premolares sanos extraídos.

Abstract: Periodontal ligament is a fibrous connective tissue of ectomesenchymal origin which contains a multipotent postnatal stem cells population with clonogenic capacity and high proliferation index. Multipotent postnatal stem cells population culture has been achieved through several extraction methods, nevertheless some technical problems have been encountered. For this reason, in the present study, 6 different methods were compared so as to improve isolation of primary periodontal ligament cells. Multipotent postnatal stem cells population were isolated from 36 healthy premolars, which were then cultured in complete Dulbecco m odified Eagle medium (BioWest) (added with L-glutamine, 10% fetal bovine serum and 1% antibiotic), in standard culture conditions. Assays for cell proliferation were conducted with 3-(4,5 dimethylthiazol-2-yl)-2,5 diphenyltetrazolium technique as well as cell migration through crop injury test, after which osteogenic differentiation was assessed. Cultures were performed in triplicate with each of the published techniques; thus we were able to obtain a minimum population of cells susceptible to contamination. The «simplifled method¼ was conducted through explant enzymatic digestion and culture: with obtained multipotent postnatal stem cells population, a 14 day proliferation was observed in standard conditions of ascendant culture; in migration tests, multipotent postnatal stem cells population totally covered injured surfaces after 72 hours. CD90 positive expression was observed in over 80% of all cells; CD73 positive expression was found in 70% of cells, CD105 in 60% and vimentin in 90% of the population, as well as negative marking to CD11b and CD45. Positive osteogenic differentiation was observed after 14 days, through positive expression to RUNX2 in at least 15% of cells, and to osteocalcin in 90% as well as positive test to alizarin red. Based on obtained results we were able to affirm that the simplified method allows to isolate a population of mesenchymal cells, which might be obtained from extracted healthy premolars.

Ten years since the discovery of iPS cells: The current state of their clinical application. / Diez años desde el descubrimiento de las células iPS: estado actual de su aplicación clínica.

On the 10-year anniversary of the discovery of induced pluripotent stem cells, we review the main results from their various fields of application, the obstacles encountered during experimentation and the potential applications in clinical practice. The efficacy of induced pluripotent cells in clinical experimentation can be equated to that of human embryonic stem cells; however, unlike stem cells, induced pluripotent cells do not involve the severe ethical difficulties entailed by the need to destroy human embryos to obtain them. The finding of these cells, which was in its day a true scientific milestone worthy of a Nobel Prize in Medicine, is currently enveloped by light and shadow: high hopes for regenerative medicine versus the, as of yet, poorly controlled risks of unpredictable reactions, both in the processes of dedifferentiation and subsequent differentiation to the cell strains employed for therapeutic or experimentation goals.

Participation of mesenchymal stem cells in the regulation of immune response and cancer development / Participación de las células troncales mesenquimales en la regulación de la respuesta inmune y el desarrollo de cáncer

Abstract: The relevance of the microenvironment in the initiation, promotion, and progression of cancer has been postulated. Mesenchymal stem cells (MSCs) have been identified as important components of the tumor stroma, which are capable of affecting the development of cancer through various mechanisms. In particular, MSCs immunosuppressive properties play an important role. It has been shown that bone marrow-derived and other healthy tissues-derived MSCs are capable of regulating the immune response by affecting the activation, maturation, proliferation, differentiation, and effector function of cells of the immune system, such as neutrophils, macrophages, dendritic cells, natural killer cells (NK) and T-lymphocytes. Similar mechanisms have been identified in MSCs associated with different types of tumors, where they generate an immunosuppressive microenvironment by decreasing the cytotoxic activity of T-lymphocytes and NK cells, skew macrophage differentiation towards an M2 phenotype, and decrease the secretion of Th1-type cytokines. Also, the cytokines, chemokines, and factors secreted by the transformed cells or other cells from the tumor stroma are capable of modulating the functions of MSCs.

Resumen: Se ha postulado la relevancia del microambiente en la iniciación, promoción y progresión del cáncer. Las células troncales mesenquimales (MSC, del inglés mesenchymal stem cells) se han identificado como un componente fundamental del estroma tumoral. Estas son capaces de favorecer el desarrollo del cáncer mediante varios mecanismos. En particular, sus propiedades inmunosupresoras juegan un papel importante. Se ha demostrado que las MSC de médula ósea y otros tejidos sanos son capaces de regular la respuesta inmune al afectar la activación, maduración, proliferación, diferenciación y función efectora de las células del sistema inmune, como neutrófilos, macrófagos, células dendríticas, células NK y linfocitos T. Mecanismos similares se han identificado en las MSC asociadas con diferentes tipos de tumores, donde estas se encargan de generar un microambiente inmunosupresor al disminuir la actividad citotóxica de linfocitos T y células NK, polarizar a los macrófagos hacia un fenotipo M2, y disminuir el patrón de secreción de citocinas tipo Th1. Asimismo, las citocinas, quimiocinas y factores secretados por las células transformadas u otras células del estroma tumoral son capaces de modular las funciones de las MSC.

Utilización de células troncales en reconstrucción cráneo-maxilo-facial en humanos / Stem cells in human cranio-maxillo-facial reconstruction

El propósito de este estudio fue evaluar la evidencia en relación al empleo de técnicas reconstructivas en el área cráneo-facial asociado el uso de células troncales en humanos. Se realizó una revisión sistemática de la literatura en las bases Medline, ScienceDirect, EMBASE, TripDatabase, LILACS entre marzo del 2004 a marzo del 2016 con criterios de elegibilidad y estrategia de búsqueda definida. La selección de artículos fue realizada por dos investigadores de forma independiente y cuando ellos presentaron discordancia, un tercer investigador realizó le selección. Se encontraron un total de 382 artículos, se realizó una selección de artículos, eliminado duplicados, estudios experimentales en animales y selección según análisis de resúmenes, se seleccionaros 14 artículos con procedimientos reconstructivos en el área cráneo-facial asociado a células troncales. Existe limitada evidencia de calidad en relación a la utilización de células troncales en reconstrucción cráneo facial en humanos. A excepción de un estudio (ensayo clínico de bajo nivel de evidencia), todos corresponden a series o reporte de casos, con lo cual no es posible recomendar su utilización en procedimientos reconstructivos. Es necesario realizar estudios de evidencia sustentable con el empleo de células troncales que permitan identificar su real rendimiento al compararlo con otras técnicas quirúrgicas.

The purpose of this study was to evaluate the evidence regarding the use of reconstructive techniques in the craniofacial area associated with the use of stem cells in humans. A systematic review of the literature was conducted in the databases Medline, ScienceDirect, EMBASE, TripDatabase, LILACS between March 2004 and March 2016 with eligibility criteria and defined search strategy. The selection of articles was done by two researchers independently and when they presented discordance, a third researcher made the selection. We found a total of 382 articles, made a selection of articles, removed duplicates, experimental studies in animals and selection according to analysis of abstracts, we selected 14 articles with reconstructive procedures in the craniofacial area associated with stem cells. There is limited quality evidence regarding the use of stem cells in the craniofacial reconstruction in humans. With the exception of one study (clinical trial of low level of evidence), all correspond to series or report of cases, with which it is not possible to recommend its use in reconstructive procedures. It is necessary to carry out studies of sustainable evidence with the use of stem cells that allow to identify its real performance when compared with other surgical techniques.

MatrigelBD, a biocompatible scaffold that improves gingival mesenchymal stem cells proliferation / MatrigelBD, un andamiaje biocompatible que estimula la proliferación de celulas troncales mesenquimales derivadas del tejido gingival

MatrigelBD is a hydrogel scaffold with three-dimensional intercrossed networks of hydrophilic polymers with high water content. Human gingival tissue might represent a better source of MSCs, allowing these cells to be easily obtained in a relatively non-invasive way. The objective of this study was to evaluate the biocompatibility of MatrigelBD with GMSCs in vitro. Gingival connective tissue samples were obtained from healthy donors. Fresh tissue was minced and cultured during two weeks, after which cells at passage fourth were analyzed for their immune phenotype by flow cytometry. Differentiation into osteogenic, chondrogenic, and adipogenic lineages was induced and evaluated by culture staining. The "construct" was made of MatrigelBD with GMSC. To assess the biocompatibility, an MTT cellular proliferation assay was performed. The differentiation potential of the cells toward the osteogenic, adipogenic, and chondrogenic lineages was analyzed after 21 days of growth in MatrigelBD with induction differentiation media. The MTT analysis showed that MatrigelBD stimulated cell proliferation; the GMSCs maintained the expression of MSC markers. Importantly, the growth of GMSCs within the MatrigelBD did not interfere with the cell differentiation potential. These findings indicate that MatrigelBD is biocompatible with GMSCs, and this matrix improves cell proliferation in vitro.

MatrigelBD es un andamiaje de hidrogel con redes tridimensionales entrecruzadas de polímeros hidrófilos con un alto contenido de agua. El tejido gingival humano podría representar una mejor fuente de MSCs, estas células pueden obtenerse fácilmente de una manera relativamente no invasiva. El objetivo de este estudio fue evaluar la biocompatibilidad de MatrigelBD con GMSCs in vitro. Muestras gingivales de tejido conectivo se obtuvieron de donantes sanos. El tejido se trituró y se cultivó durante dos semanas, y cuando las células se encontraban en el cuarto pasaje se les analizó su fenotipo inmunológico utilizando citometría de flujo. Se indujo la diferenciación hacia los linajes osteogénico, condrogénico y adipogénico, evaluandose con tinciones. El "constructo" se hizo de MatrigelBD con GMSC. Para evaluar la biocompatibilidad, se realizó un ensayo de proliferación celular: MTT. Se analizó el potencial de diferenciación de las células hacia los linajes osteogénico, adipogénico y condrogénico después de 21 días de cultivo en MatrigelBD con medio de diferenciación de inducción. El análisis de MTT mostró que MatrigelBD estimula la proliferación celular; GMSCs mantiene la expresión de marcadores de MSC. Es importante destacar que el crecimiento de GMSCs en MatrigelBD no interfirió con el potencial de diferenciación celular. Estos hallazgos indican que MatrigelBD es biocompatible con GMSCs, y esta matriz mejora la proliferación celular in vitro.

Participation of mesenchymal stem cells in the regulation of immune response and cancer development.

The relevance of the microenvironment in the initiation, promotion, and progression of cancer has been postulated. Mesenchymal stem cells (MSCs) have been identified as important components of the tumor stroma, which are capable of affecting the development of cancer through various mechanisms. In particular, MSCs immunosuppressive properties play an important role. It has been shown that bone marrow-derived and other healthy tissues-derived MSCs are capable of regulating the immune response by affecting the activation, maturation, proliferation, differentiation, and effector function of cells of the immune system, such as neutrophils, macrophages, dendritic cells, natural killer cells (NK) and T-lymphocytes. Similar mechanisms have been identified in MSCs associated with different types of tumors, where they generate an immunosuppressive microenvironment by decreasing the cytotoxic activity of T-lymphocytes and NK cells, skew macrophage differentiation towards an M2 phenotype, and decrease the secretion of Th1-type cytokines. Also, the cytokines, chemokines, and factors secreted by the transformed cells or other cells from the tumor stroma are capable of modulating the functions of MSCs.