Odwracanie objawów starzenia się skóry i w zabiegach Anti-Aging

• Komórki MSC poprzez wpływ na proliferację i działanie sekrecyjne fibroblastów wspomagają produkcję składników macierzy zewnątrzkomórkowej w tym włókien kolagenu w skórze. Dzięki temu mogą redukować objawy związane z degeneracją włókien elastycznych co może wpłynąć na poprawę elastyczności skóry i jej gęstości.
• Mogą znaleźć wykorzystanie w leczeniu objawów starzenia się skóry zewnątrz- i wewnątrzpochodnego. W procesach starzenia się skóry eksponowanej na działanie światła przede wszystkim na skórze twarzy, szyi, dekoltu i rąk dochodzi do degeneracji tkanki łącznej i zaburzeń procesów odnowy naskórka. Uszkodzeniu ulega produkcja kolagenu, dochodzi do degeneracji włókien elastyny a także do zaburzeń wydzielania melaniny. Skóra staje się wiotka i traci elastyczność. Na powierzchni skóry dochodzi do zaburzeń rogowacenia komórek i ich złuszczania, przez co staje się mniej gładka, pogarsza się jej kolor i blask. Powstają różnego rodzaju przebarwienia i plamy posłoneczne.
• Wykazano że MSC działają ochronnie na uszkodzone promieniami UVB fibroblasty zapobiegając tym samym rozwojowi cech fotostarzenia się skóry. Mogą znaleźć zastosowanie zarówno w zabiegach profilaktycznych dla osób młodszych jak i u osób, u których objawy uszkodzenia posłonecznego są już widoczne. MSC wpływają dodatnio na zawartość kolagenu typu I w skórze naświetlanej UVB poprzez stymulację wytwarzania tych włókien, a także dzięki obniżeniu aktywności wydzielania metalloproteinaz MMP-1 i MMP-9 [i](Wang)
• Przypuszcza się, że mogą także poprawiać także gęstość włókien elastycznych redukując objawy związane z elastozą i uszkodzeniem sprężystym skóry (cutis laxa). Ponadto hamują wydzielanie melaniny i jej transport ograniczając powstawanie przebarwień. Wykazano także, że MSC podnoszą poziom peroksydazy glutationu w skórze, enzymu antyutleniającego zmniejszającego w stresie oksydacyjnym oddziaływanie wolnych rodników na komórki skóry. Działanie to może być wykorzystane w zabiegach dla osób przed i po nadmiernej ekspozycji słonecznej, a także w wspomagająco i ochronnie w zabiegach z wykorzystaniem światła i fal radiowych, gdzie jak wiadomo, w trakcie zabiegu dochodzi silnej ekspozycji skóry na działanie wolnych rodników [ii](Wang).
• Wraz z udoskonalaniem się technik przeszczepów tkanki tłuszczowej zauważono, że wykonanie lipotransferu, poza efektem wypełnienia i wymodelowania leczonej okolicy, znacznie poprawia jakość starzejącej się skóry w ostrzykniętej okolicy, skutkującą jej zwiększoną objętością i nadaje jej odmłodzony wygląd [iii](Coleman).
• W procesach starzenia się dochodzi w skórze do zmian związanych z zaburzeniami odnowy komórkowej. Spowolnieniu ulega odnowa naskórka i skóry właściwej, wraz ze zmniejszeniem liczebności komórek skóry i co za tym idzie obniżeniem gęstości włókien podporowych. Komórki ADSC wpływają na proliferację i migrację fibroblastów wspomagając tym samym produkcję składników macierzy zewnątrzkomórkowej, w tym włókien kolagenu w skórze. Ponadto dzięki właściwościom sekrecyjnym (jeden z mechanizmów działania MSC) komórki MSC mogą stymulować fibroblasty do syntezy i wydzielania kolagenu zagęszczając skórę i przeciwdziałając procesom zanikowym (atrofizacji) [iv](Kim). Wykazano również, że iniekcje komórek ADSC podnoszą syntezę kolagenu i zagęszczają skórę dając korzystny efekt przeciwzmarszczkowy [v](Jeong). W tym samym badaniu wykazano, że zastosowanie komórek ADSC daje lepszy efekt przeciwzmarszczkowy od tego uzyskiwanego poprzez podanie progenitorowych fibroblastów (stosowanych również w niektórych technikach dermatologii estetycznej), prawdopodobnie poprzez lepszą kontrolę równowagi produkcji kolagenu, zależnej nie tylko od ekspresji genów związanych z syntezą włókien, ale także genów odpowiedzialnych za ich rozkład, spowodowany wydzielaniem metalloproteinaz [vi](Xu ). Dodatkowo, korzystniejszy efekt po podaniu komórek ADSC spowodowany może być także silniejszą stymulacją przez te komórki produkcji tropoelastyny i fibrilliny-1 sieciującej włókna elastyny. Na zjawisko skórnej neoelastogenezy indukowanej zastosowaniem komórek ADSC zwracają także uwagę autorzy eksperymentu porównującego działanie komórek ADSC z działaniem osocza bogatopłytkowego – PRP [vii](Charles- de Sa 2020), gdzie zauważono znaczące ograniczenie zjawiska słonecznej elastozy w skórze poddanej działaniu komórek ADSC. W pracy tej zaobserwowano także niekorzystne działanie PRP na układ włókien podporowych skóry, porównywany do zjawiska fibrozy, gdzie włókna kolagenu układają się w charakterystyczne poziome warstwy. Komórki MSC mają zdolność do przekształcania się w fibroblasty, ale także inne w komórki, m.in. tłuszczowe i mięśniowe. Odróżnia je to od komórek hematopoetycznych pochodzących z krwi, będących komórkami progenitorowymi, przekształcającymi się w komórki śródbłonka, o mniejszych możliwościach naprawczych dla skóry. Różnica ta może stanowić o przewadze komórek MSC pochodzących z tkanki tłuszczowej nad komórkami macierzystymi pochodzącymi z krwi w zabiegach regeneracyjnych skóry.
• Komórki ADSC działają ochronnie na uszkodzone promieniami UVB fibroblasty, zapobiegając tym samym rozwojowi cech fotostarzenia się skóry [viii](Deng). ADSC podnoszą poziom peroksydazy glutationu w skórze, enzymu antyutleniającego ograniczającego w stresie oksydacyjnym oddziaływanie wolnych rodników na komórki skóry [ix](Kim). Działanie to może być wykorzystane w zabiegach dla osób przed i po nadmiernej ekspozycji słonecznej, a także wspomagająco i ochronnie w zabiegach, w których skutkiem ubocznym jest indukcja stanu zapalnego mogąca prowadzić do powikłań w postaci przebarwień i blizn np. z wykorzystaniem lasera frakcyjnego [x](Zhou) czy mikronneedlingu [xi](Wang). W obu przypadkach doniesienia naukowe potwierdzają, że substancje produkowane przez komórki ADSC mogą zapobiegać zdarzeniom niepożądanym czy wspomagać samą terapię.
• Wykonuje się też przeszczepy tkanki tłuszczowej, zawierającej także komórki MSC, w postaci specjalnie przygotowanych lipoaspiratów nazywanych „mikro- i nanofatem”. Lipotransfery, jako materiał wypełniający, stosowane są w korekcji i modelowaniu ciała np. piersi, w zabiegach rekonstrukcyjnych po mastektomii i we wskazaniach estetycznych [xii](Noszczyk); w zabiegach poprawiających wygląd dłoni [xiii](Giunta); a także w konturowaniu i zabiegach odmładzających twarzy [xiv](Menkes). Jako materiał wypełniający i regeneracyjny, w zabiegach twarzy tłuszcz podawany jest najczęściej w 2/3 dolne kompartymenty; policzki i okolicę żuchwy, ale także okolicę skroni i powieki dolnej oraz okolice brwi.

Wykorzystanie komórek ADSC w leczeniu chorób dermatologicznych 

• Właściwości immunomodulujące i immunosupresyjne komórek ADSC i ich potencjał w leczeniu chorób o podłożu autoimmunologicznym, udokumentowany w licznych badaniach in vitro i na modelach zwierzęcych jest obecnie oceniany w wielu eksperymentach i badaniach klinicznych.
• W jednym z opublikowanych badań klinicznych wykazano pozytywne działanie komórek MSC stosowanych w śródskórnych iniekcjach w leczeniu obrzęku i stwardnienia skóry palców rąk u pacjentów ze sklerodermią układową [xv](Park). Potencjał komórek MSC badany jest również w kontekście innych chorób: łuszczycy [xvi](Paganelli); bielactwa [xvii](Zavala); łysienia plackowatego [xviii](Barbulescu)[xix](Czarnecka); atopowego zapalenia skóry [xx](Cho); liszaja płaskiego [xxi](Ding); pęcherzowego oddzielenia się naskórka [xxii](Rashidghamat); chorób przeszczep przeciwko gospodarzowi (graft versus host disease) [xxiii](Li); a także chorób układowych: tocznia [xxiv](Zhou); twardziny układowej [xxv](Rozier); reumatoidalnego zapalenia stawów [xxvi](Luque-Campos) i innych.

Autorzy niniejszego tekstu, w przeprowadzonym badaniu klinicznym korzystali z wyizolowanych z tkanki tłuszczowej, hodowlanych komórek ADSC, oraz bardziej heterogennej frakcji zrębowej SVF, w leczeniu objawów związanych z elastozą i uszkodzeniem sprężystym skóry (cutis laxa). Mimo braku statystycznie istotnych różnic, w stosunku do grupy kontrolnej, w wielu przypadkach zaobserwowaliśmy korzystne efekty działania komórek ADSC i SVF.

• [i] Wang, Yixi, et al. “The Therapeutic Role of ADSC-EVs in Skin Regeneration.” Frontiers in Medicine (2022): 1704.
• [ii] Wang T, Jian Z, Baskys A, Yang J, Li J, Guo H, Hei Y, Xian P, He Z, Li Z, Li N, Long Q. MSC-derived exosomes protect against oxidative stress-induced skin injury via adaptive regulation of the NRF2 defense system. Biomaterials. 2020 Oct;257:120264. doi: 10.1016/j.biomaterials.2020.120264. Epub 2020 Jul 28. PMID: 32791387.
• [iii] Coleman S.R. Structural fat grafting: more than a permanent filler.Plast Reconstr Surg. 2006; 118: 108-120S.
• [iv] Kim WS, Park BS, Park SH, Kim HK, Sung JH. Antiwrinkle effect of adipose-derived stem cell: activation of dermal fibroblast by secretory factors. J Dermatol Sci. 2009 Feb;53(2):96-102. doi: 10.1016/j.jdermsci.2008.08.007. Epub 2008 Oct 1. PMID: 18829265.
• [v] Jae Hoon Jeong  J Plast Reconstr Aesthet Surg. Improvement of photoaged skin wrinkles with cultured human fibroblasts and adipose-derived stem cells: a comparative study, 2015 Mar;68(3):372-81.
• [vi] Xu Y et al. Cell-free fat extract increases dermal thickness by enhancing angiogenesis and extracellular matrix production in nude mice. Aesthet Surg J. 2019;40(8):904–13.
• [vii] Luiz Charles-de-Sá Stem Cells Int 2020; 2020: 2032359. Published online 2020 Jul 16. Photoaging Skin Therapy with PRP and ADSC: A Comparative Study.
• [viii] Deng M et al. Protective effect of fat extract on uvb-induced photoaging in vitro and in vivo. Oxidative Med Cell Longev. 2019;2019:6146942.
• [ix] Kim WS, Evidence supporting antioxidant action of adipose-derived stem cells: protection of human dermal fibroblasts from oxidative stress. J Dermatol Sci. 2008 Feb;49(2):133-42.
• [x] Zhou BR, et al. The efficacy of conditioned media of adipose-derived stem cells combined with ablative carbon dioxide fractional resurfacing for atrophic acne scars and skin rejuvenation. J Cosmet Laser Ther. 2016;18(3):138–148.
• [xi] Xi Wang  J Cosmet Laser Ther. 2018 Aug;20(4):237-244.Efficacy of protein extracts from medium of Adipose-derived stem cells via microneedles on Asian skin.
• [xii] Noszczyk Bartłomiej,  Stem Cell-Assisted Lipotransfer and the Private Breast Surgery Market Ann Transplant 2015; 20:526-531.
• [xiii] Giunta R.E., Eder M., Machens H.G., Muller D.F., Kovacs L. Structural fat grafting for rejuvenation of the dorsum of the hand. Handchir. Mikrochir. Plast. Chir. 2010; 42:143–147.
• [xiv] Menkes S,  Subcutaneous Injections of Nanofat Adipose-derived Stem Cell Grafting in Facial RejuvenationPlast Reconstr Surg Glob Open. 2020 Jan; 8(1): e2550.
• [xv] Youngjae Park J Clin Med. 2020 Sep 19;9(9):3023. doi: 10.3390/jcm9093023. Clinical Efficacy and Safety of Injection of Stromal Vascular Fraction Derived from Autologous Adipose Tissues in Systemic Sclerosis Patients with Hand Disability: A Proof-Of-Concept Trial.
• [xvi] A Paganelli, et all, C Magnoni Mesenchymal stem cells for the treatment of psoriasis: a comprehensive review Clin Exp Dermatol 2020 Oct;45(7):824-830.
• [xvii] Gabriela Zavala, Differentiation of adipose-derived stem cells to functional CD105neg CD73low melanocyte precursors guided by defined culture conditio Stem Cell Res Ther. 2019 Aug 9;10(1):249.
• [xviii] Barbulescu CC., Harnessing the Power of Regenerative Therapy for Vitiligo and Alopecia Areata. J Invest Dermatol. 2020 Jan;140(1):29-37.
• [xix] Anna Czarnecka , Agnieszka Odziomek , Magdalena Murzyn, Joanna Dubis , Marta Bagłaj-Oleszczuk , Anita Hyncewicz-Gwóźdź   Wharton’s jelly-derived mesenchymal stem cells in the treatment of four patients with alopecia areata Adv Clin Exp Med. 2021 Feb;30(2):211-218.
• [xx] Cho BS, Kim JO, Ha DH, Yi YW. Exosomes derived from human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells alleviate atopic dermatitis. Stem Cell Res Ther. 2018;9(1):187.
• [xxi] Ding G., Mesenchymal stem cell transplantation: A potential therapy for oral lichen planus. Med Hypotheses. 2011;76:322–4.
• [xxii] Rashidghamat E., et al. Phase I/II open-label trial of intravenous allogeneic mesenchymal stromal cell therapy in adults with recessive dystrophic epidermolysis bullosa. Journal of the American Academy of Dermatology. 2019;83(2):447–454.
• [xxiii] Yanyun Li , Stem Cells Int 2021; Published online 2021 Jan 5. doi: 10.1155/2021/8834590 An Update on the Potential of Mesenchymal Stem Cell Therapy for Cutaneous Diseases.
• [xxiv] Zhou T, Clinical Efficacy and Safety of Mesenchymal Stem Cells for Systemic Lupus Erythematosus..Stem Cells Int. 2020 Apr 3;2020:6518508.
• [xxv] Rozier P., Mesenchymal Stem Cells in Systemic Sclerosis: Allogenic or Autologous Approaches for Therapeutic Use? Front Immunol. 2018 Dec 14;9:2938.
• [xxvi] Luque-Campos, Mesenchymal Stem Cells Improve Rheumatoid Arthritis Progression by Controlling Memory T Cell Response. Front Immunol. 2019 Apr 16;10:798.