Terapia celular con micro-ARN y exosomas para el tratamiento de la inflamación crónica en un modelo de osteoartritis
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http://hdl.handle.net/2183/35756Coleccións
- Teses de doutoramento [2106]
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Terapia celular con micro-ARN y exosomas para el tratamiento de la inflamación crónica en un modelo de osteoartritisAutor(es)
Director(es)
Arufe, M.C.Arufe, M.C. (Titora)
Data
2023Resumo
[Resumo] Comprender os efectos do envellecemento e inflamación nas células nai
mesenquimais é crucial para desenvolver terapias dirixidas a doenzas
dexenerativas. Estas células exhiben efectos beneficiosos a través da súa
actividade paracrina e a liberación de vesículas extracelulares, as cales
mostraron ser unha alternativa ás terapias celulares en modelos preclínicos.
Os perfís de células nai mesenquimais e as súas vesículas extracelulares
varían coa idade e pódense modificar mediante o uso de micro-ARN, os cales
derivarán á súa vez na regulación das respostas inmunitarias e inflamatorias.
Nesta tese doutoral preséntanse os resultados obtidos tras a investigación
dos efectos das vesículas extracelulares derivadas de células nai
mesenquimais sobre os marcadores de envellecemento e pluripotencia en
cultivos celulares, así como tamén os resultados procedentes da avaliación
da carga proteica das mesmas. Todos estes resultados permitíronnos á súa
vez levar a cabo a investigación sobre as propiedades antiinflamatorias
destas vesículas derivadas de células nai mesenquimais modificadas para a
inhibición da inflamación causada pola expresión de miR-21.
Os nosos resultados resaltan a capacidade das vesículas extracelulares para
influír no comportamento dos cultivos das células en función da súa
composición, o que suxire o seu potencial para modificar as características
celulares in vitro. Ademáis, o estudo reflicte a necesidade da optimización
dun protocolo para o procesamento e análise proteico de maior calidade
destas vesículas extracelulares. Os resultados do modelo animal de
osteoartritis demostraron que, en xeral, as vesículas extracelulares derivadas
de células nai mesenquimais, e en particular as derivadas de células con
expresión inhibida de miR-21, exhibiron un potencial terapéutico significativo
ao reducir a inflamación sistémica e inactivar a vía inflamatoria ERK1/2 e a
confirmación do alivio do fenotipo secretor asociado a senescencia en varios
órganos procedentes do modelo animal de osteoartritis. Estes achados
iluminan o camiño para o desenvolvemento de novas terapias contra as
doenzas asociadas ao envellecemento e as afeccións inflamatorias utilizando
vesículas extracelulares derivadas de células nai mesenquimais. [Resumen] Comprender los efectos del envejecimiento e inflamación en las células
madre mesenquimales es crucial para desarrollar terapias dirigidas a
enfermedades degenerativas. Estas células exhiben efectos beneficiosos a
través de su actividad paracrina y la liberación de vesículas extracelulares, las
cuales han mostrado ser una alternativa potencial a las terapias de células en
modelos preclínicos. Los perfiles de células madre mesenquimales y sus
vesículas extracelulares varían con la edad y se pueden modificar mediante el
uso de micro-ARN, los cuales derivarán a su vez en la regulación de las
respuestas inmunitarias e inflamatorias.
En esta tesis doctoral se presentan los resultados obtenidos tras la
investigación de los efectos de las vesículas extracelulares derivadas de
células madre mesenquimales sobre los marcadores de envejecimiento y
pluripotencia en cultivos celulares, así como también los resultados
procedentes de la evaluación de la carga proteica de las mismas. Todos estos
resultados nos han permitido a su vez llevar a cabo la investigación sobre las
propiedades antiinflamatorias de estas vesículas derivadas de células madre
mesenquimales modificadas para la inhibición de la inflamación causada por
la expresión de miR-21.
Nuestros resultados resaltan la capacidad de las vesículas extracelulares para
influir en el comportamiento de los cultivos de las células en función de su
composición, lo que sugiere su potencial para modificar las características
celulares in vitro. Además, el estudio refleja la necesidad de la optimización
de un protocolo para el procesamiento y análisis proteico de mayor calidad
de estas vesículas extracelulares. Los resultados del modelo animal de
osteoartritis demostraron que, en general, las vesículas extracelulares
derivadas de células madre mesenquimales, y en particular las derivadas de
células con expresión inhibida de miR-21, exhibieron un potencial
terapéutico significativo al reducir la inflamación sistémica e inactivar la vía
inflamatoria ERK1/2 y la confirmación del alivio del fenotipo secretor
asociado a la senescencia en varios órganos procedentes del modelo animal
de osteoartritis. Estos hallazgos allanan el camino para el desarrollo de
nuevas terapias contra las enfermedades asociadas al envejecimiento y las
afecciones inflamatorias utilizando vesículas extracelulares derivadas de
células madre mesenquimales. [Abstract] Understanding the effects of aging and inflammation on mesenchymal stem
cells is crucial for developing therapies targeted at degenerative diseases.
These cells exhibit beneficial effects through their paracrine activity and the
release of extracellular vesicles, which have shown potential as an alternative
to cell-based therapies in preclinical models. The profiles of mesenchymal
stem cells and their extracellular vesicles vary with age and can be modified
using microRNAs, which in turn regulate immune and inflammatory
responses.
This doctoral thesis presents the results obtained from investigating the
effects of extracellular vesicles derived from mesenchymal stem cells on
aging and pluripotency markers in cell cultures, as well as the results from
evaluating their protein cargo. Furthermore, these results have allowed us to
investigate the anti-inflammatory properties of these vesicles derived from
mesenchymal stem cells modified to inhibit inflammation caused by miR-21
expression.
Our results highlight the capacity of extracellular vesicles to influence the
behavior of cell cultures based on their composition, suggesting their
potential to modify cellular characteristics in vitro. Additionally, the study
emphasizes the need for optimizing a protocol for the processing and higherquality
protein analysis of these extracellular vesicles. The findings from the
osteoarthritis animal model demonstrated that overall, extracellular vesicles
derived from mesenchymal stem cells, particularly those derived from cells
with inhibited miR-21 expression, exhibited significant therapeutic potential
by reducing systemic inflammation and inactivating the ERK1/2 inflammatory
pathway. Confirmation of the alleviation of the senescence-associated
secretory phenotype in various organs from the osteoarthritis animal model
further supported these results. These findings pave the way for the
development of new therapies against aging-related diseases and
inflammatory conditions using extracellular vesicles derived from
mesenchymal stem cells.
Palabras chave
Células madre mesenquimatosas
Terapia celular
Artrosis-Investigación
Terapia celular
Artrosis-Investigación
Descrición
Programa Oficial de Doutoramento en Ciencias da Saúde. 5007V01
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