Porównanie metod pozyskiwania i przygotowania komórek ADSC do zabiegów.
- Pierwsze nowożytne opisy wykorzystania tkanki tłuszczowej w medycynie i chirurgii (Neuber w 1893, Czerny w 1895 ) pochodzą z końca 19.wieku. Początkowo przeszczepy tłuszczu stosowano, jako materiał wypełniający tkankę po ubytkach, ale odkrycie i opisanie roli mezenchymalnych komórek macierzystych (MSC) pochodzących z tłuszczu (ADSC-adipose-derived stem cells) zapoczątkowało gwałtowny wzrost zainteresowania tym materiałem w całej medycynie regeneracyjnej (Caplan )[i].
- Tłuszcz, jako źródło do pozyskiwania komórek macierzystych ADSC jest materiałem dużo łatwiejszym do izolacji niż mezenchymalne komórki macierzyste pochodzące ze szpiku kostnego.
- Pobranie tłuszczu (liposukcja), dzięki licznym urządzeniom, a także stale udoskonalanym narzędziom chirurgicznym jest zabiegiem o stosunkowo niskiej inwazyjności, a jako technika wykorzystywana dla pozyskania komórek MSC w celu ich zastosowania w leczeniu chorób i defektów estetycznych jest coraz częściej wykonywana nie tylko przez chirurgów plastycznych, ale także lekarzy innych specjalności, w tym także przez dermatologów i lekarzy medycyny estetycznej. Stosowane obecnie w praktyce lekarskiej metody pozyskiwania i izolacji komórek MSC zostaną omówione w dalszej części.
- Aktywność komórek ADSC wykazano w licznych układach in vitro, w doświadczeniach z wykorzystaniem modeli zwierzęcych, a także w wielu badaniach klinicznych i eksperymentach, stosując różne rodzaje aplikacji w tym aplikację miejscową (opatrunki), ogólną (podanie dożylne), śródskórną i domięśniową (Kim 2019) [ii].
- Komórki MSC pochodzące z tkanki tłuszczowej mogą różnicować się w inne komórki pochodzenia mezenchymalnego; fibroblasty [iii] (Zhou), adipocyty, miocyty, osteocyty, chondrocyty (Pittenger )[iv], a także wyspecjalizowane komórki innych linii zarodkowych np. komórki nerwowe, komórki wątroby (Zuk 2001)[v] oraz keratynocyty [vi] (Yiqin Du). Różnicowanie komórek MSC w bardziej dojrzałe komórki regulowane jest poprzez cytokiny, co potwierdzono w licznych doświadczeniach w warunkach in vitro. W warunkach in vivo, u dorosłego człowieka rolę MSC w tkankach wiąże się z ich różnicowaniem w wyspecjalizowane komórki progenitorowe pełniące rolę „zastępujących” uszkodzone i zmutowane komórki, a także w komórki koordynujące procesy naprawcze i utrzymujące integralność struktur tkankowych oraz komórki regulujące homeostazę tkankową. Wcześniejsze teorie działania przeszczepionych komórek macierzystych, jako źródła nowych komórek „uzupełniających” ubytki lub uszkodzenia tkankowe ustępują obecnie miejsca teorii działania parakrynnego komórek MSC, wydzielających cytokiny, chemokiny, wzrostowe czynniki tkankowe (Caplan) [vii] i koordynujących w ten sposób procesy naprawcze (Phinney and Prockop) [viii] i immunozależne.
Możliwości terapeutycznego wykorzystania mezenchymalnych komórek macierzystych MSC wyizolowanych z tkanki tłuszczowej
- Źródłem mezenchymalnych komórek tłuszczowych macierzystych jest u dorosłego człowieka tkanka tłuszczowa (ADSC). Komórki te znajdują wykorzystanie w wielu dziedzinach medycyny:
- w ortopedii, stomatologii, neurologii
- w dermatologii, medycynie estetycznej i chirurgii plastycznej.
- Mechanizm działania MSC w skórze polega na zwiększeniu proliferacji i migracji fibroblastów i keratynocytów, a także wspomaganiu procesów sekrecyjnych komórek skóry. KomórkiMSC wspomagają dzięki tym procesom regenerację tkanek i regulują procesy zapalne.
- Komórki MSC znajdują zastosowanie w leczeniu różnych stanów patologicznych, a także we wspomaganiu odnowy skóry po zabiegach laserowych i chemicznych złuszczaniach oraz w odwracaniu efektów i objawów starzenia się skóry.
[i] Caplan AI. Mesenchymal stem cells. J Orthop Res 1991;9:641–650
[ii] Kim et al. assessed the efficacy of ADSCs in promoting wound healing introduced via three different techniques (topical application, intravenous injection and intramuscular injection) Hindawi Stem Cells International Volume 2019
[iii] Zhi-Qiang Zhou Int J Mol Med 2019 Feb;43(2):890-900.Adipose extracellular matrix promotes skin wound healing by inducing the differentiation of adipose‑derived stem cells into fibroblasts
[iv] Pittenger MF, et al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 1999;284:143–147
[v] Campagnoli C., Roberts I.A.G., Kumar S., Bennett P.R., Bellantuono I., Fisk N.M. Identification of mesenchymal stem/progenitor cells in human first-trimester fetal blood, liver, and bone marrow. Blood. 2001;98:2396–2402
[vi] Yiqin Du, Mol Vis. 2010 Dec 10;16:2680-9, Adipose-derived stem cells differentiate to keratocytes in vitro
[vii] Caplan AI, Dennis JE Mesenchymal stem cells as trophic mediators. J Cell Biochem. 2006 Aug 1; 98(5):1076-84.
[viii] Phinney D G, Prockop D J Stem cells 2007 Nov;25(11):2896-902. Concise review: mesenchymal stem/multipotent stromal cells: the state of transdifferentiation and modes of tissue repair–current views