Folhas de células de fibroblastos multicamadas preservadas a seco são uma nova ferramenta manejável para a medicina regenerativa para promover a cicatrização de feridas

Apr 03, 2023

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 12519 (2022) Citar este artigo

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Este estudo investigou os efeitos terapêuticos de folhas de células de fibroblastos multicamadas preservadas a seco (folhas secas) em úlceras cutâneas. Folhas secas foram preparadas por folhas de células de fibroblastos multicamadas de secagem ao ar (folhas vivas) para cessar suas atividades vitais. Antes da aplicação in vivo, testamos a liberação de fatores de crescimento no meio para examinar os mecanismos das folhas secas na cicatrização de feridas. O fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e o fator de crescimento de hepatócitos (HGF) foram liberados de folhas secas e vivas, enquanto altos níveis de fator de crescimento de fibroblastos-2 (FGF-2) e proteína do grupo de alta mobilidade caixa 1 (HMGB1) foram apenas de folhas secas. Um ensaio de proliferação de fibroblastos in vitro revelou que o eluato de folha seca aumentou significativamente a proliferação celular e a produção de VEGF e HGF em comparação com o eluato de folha viva. Os anticorpos neutralizantes do FGF-2 bloquearam significativamente esta resposta proliferativa. Em feridas criadas em camundongos diabéticos, os grupos de tratamento com folha seca usando células autólogas ou alogênicas mostraram fechamento de feridas significativamente acelerado em comparação com o grupo sem tratamento. A estabilidade de armazenamento da folha seca foi melhor em temperatura de refrigeração do que em temperatura ambiente e permaneceu estável por pelo menos 4 semanas. Nossos dados indicaram que folhas secas alogênicas representam uma nova ferramenta promissora para a medicina regenerativa que promove a cicatrização de feridas.

A tecnologia de folhas de células foi desenvolvida recentemente para melhorar a retenção de células transplantadas na região enxertada1, e a terapia de transplante de folhas de células tem sido usada para prevenir várias doenças e complicações pós-operatórias, incluindo cardiomiopatia isquêmica, vazamento de ar após operações pulmonares e estenose após submucosa endoscópica dissecção do esôfago2,3,4. Esta técnica também pode ser utilizada para tratar úlceras cutâneas.

Anteriormente, desenvolvemos uma folha de células mistas composta por fibroblastos e células mononucleares do sangue periférico (PBMNCs), que aumentava a secreção do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) dos fibroblastos pelos efeitos sinérgicos do cocultivo com PBMNCs e o tratamento do pré-condicionamento hipóxico5 ,6. Um dos principais mecanismos de ação para os efeitos terapêuticos dos folhetos celulares envolve um efeito parácrino devido à produção de fatores de crescimento e citocinas a partir dos folhetos celulares. Folhas de células mistas demonstraram ter sucesso na cicatrização de feridas para modelos de úlcera de pele de camundongos e coelhos5,6. Em nosso trabalho anterior, desenvolvemos um método simples para fabricar folhas de células multicamadas e relatamos a utilidade de folhas mistas autólogas multicamadas, que foram tratadas com pré-condicionamento hipóxico, em um modelo de úlcera de pele de camundongo7. Além disso, em um estudo clínico no qual uma folha de células mistas autólogas de múltiplas camadas pré-condicionadas hipóxica contendo PBMNCs e células fibroblásticas da mucosa oral humana foi transplantada para uma úlcera de perna, esses efeitos de segurança e promoção da cicatrização de feridas foram confirmados8. No entanto, três dos seis casos não resultaram em transplante: um por falta de crescimento celular de fibroblastos, enquanto os outros dois não preencheram os critérios para transplante devido à baixa produção de VEGF8. Este estudo clínico usando células autólogas também revelou uma alta taxa de baixo desempenho dos fibroblastos do paciente. A terapia de folhas de células usando células autólogas é um método promissor com potencial para tratar pacientes com sucesso, necessitando de um suprimento estável de folhas de células preparadas com células alogênicas. O objetivo dos PBMNCs autólogos nas folhas de células mistas era melhorar a capacidade secretora dos fibroblastos. No entanto, camadas de folhas de células aumentaram suficientemente a função de folhas de fibroblastos, e houve pouca diferença entre os efeitos de fibroblastos sozinhos e folhas de células mistas em um modelo de úlcera de pele de camundongo7. Confirmamos que fatores de crescimento suficientes foram secretados pelas folhas de células de fibroblastos multicamadas e que o efeito de cicatrização de feridas das folhas de células de fibroblastos multicamadas alogênicas foi comparável ao das folhas de células autólogas em um modelo de úlcera de camundongo. Embora ocorra alguma imunidade local, isso não afeta adversamente a cicatrização de feridas9. Assim, ao considerar a aplicação clínica da terapia de transplante de folhas de células, as folhas de células preparadas a partir de células alogênicas que podem ser fornecidas de forma estável podem representar a melhor abordagem.