Badanie sprawdza wpływ tymozyny Beta 4 (Tβ4) na żywotność i funkcję komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej (adipose-derived stem cells – ADSC) w zwiększaniu powodzenia autologicznego przeszczepu tłuszczu (APT). Wyniki wskazują, że Tβ4 znacząco promuje proliferację ADSC i zmniejsza apoptozę, potencjalnie poprawiając przeżywalność i retencję komórek tłuszczowych po przeszczepie. Ponadto Tβ4 wpływa na ekspresję genów związaną z angiogenezą i szlak sygnałowy Hippo, co sugeruje jej rolę jako pozytywnego regulatora aktywności ADSC w procedurach APT.
Autologiczny przeszczep tłuszczu jest wykorzystywany przede wszystkim w chirurgii estetycznej i plastycznej w celu uzupełnienia niedoborów tkanek miękkich i poprawy wyglądu biorcy. Technika ta jest preferowana z kilku powodów, takich jak: tkanka tłuszczowa może być pobierana z własnego ciała pacjenta, zapewniając naturalne źródło materiału do przeszczepu; pobrany tłuszcz może być stosowany w różnych obszarach anatomicznych w celu zwiększenia objętości i konturu; minimalnie inwazyjna procedura pobierania tłuszczu ma tendencję do skutkowania mniejszym urazem w porównaniu z innymi metodami, które wykorzystują implanty lub ciała obce; ponieważ tłuszcz jest autologiczny, istnieje minimalne ryzyko odrzucenia immunologicznego w porównaniu z przeszczepionymi tkankami od obcych dawców. Pomimo tych zalet, powodzenie przeszczepu tłuszczu może być obniżone przez zmienne czynniki wpływające na przeżywalność przeszczepianych tkanek, co podkreśla potrzebę rozwijanie terapii zwiększających retencję tłuszczu, takich jak potencjalna rola Tβ4 we wspieraniu żywotności komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej.
Tymozyna Beta 4 odgrywa znaczącą rolę w ułatwianiu różnicowania komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej w komórki śródbłonka (KŚ). Badanie wskazuje, że ADSC pod wpływem Tβ4 wykazały tendencję do różnicowania się w KŚ bez potrzeby specjalnych mediów indukcyjnych. Konkretnie, Tb4 zwiększa ekspresję ważnych genów związanych z angiogenezą, takich jak ANGPT1 i TEK, które są krytyczne dla promowania przeżycia i funkcji KŚ. Zwiększony stosunek ANGPT1 do ANGPT2 w komórkach, na które działała Tβ4 sugeruje, że Tβ4 skutecznie promuje angiogenezę, sprzyjając stabilnemu środowisku naczyniowemu.
Co więcej, badanie obserwuje, że Tβ4 zwiększa ekspresję TEK w ADSC, wskazując na predyspozycję do różnicowania w KŚ. Co ważne, zauważono, że Tβ4 może indukować różnicowanie ADSC w KŚ poprzez szlak Hippo, ponieważ poziomy ekspresji kluczowych genów zaangażowanych w ten szlak, takich jak YAP1 i CCN2, były znacząco zmienione w obecności Tβ4.
Ekspresja czynników angiogennych w komórkach macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej leczonych Tβ4 wykazuje znaczące zmiany w porównaniu z grupami kontrolnymi. Ekspresja mRNA ANGPT1 była znacząco podwyższona w grupach leczonych Tβ4. Natomiast ekspresja ANGPT2 zmniejszyła się w grupach leczonych Tβ4, co wskazuje, że Tβ4 może pomóc zmienić równowagę sprzyjającą angiogenezie poprzez zmniejszenie czynnika antagonistycznego. Chociaż nie było statystycznie istotnej różnicy w ekspresji mRNA VEGFA między grupami, dane wskazały na tendencję do zwiększonej ekspresji w grupach leczonych Tβ4 w porównaniu z grupą kontrolną.
Szlak sygnałowy Hippo odgrywa kluczową rolę w regulacji komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej w odniesieniu do efektów tymozyny Beta 4. Szlak ten jest znany ze swojego wpływu na samoodnawianie i właściwości komórek macierzystych, głównie poprzez swoje efektory, YAP (białko związane z Yes/ Yes-associated protein) i WWTR1 (regulator transkrypcji zawierający domenę WW 1/ WW domain-containing transcription regulator 1). Gdy szlak Hippo jest nieaktywny, niefosforylowany YAP/WWTR1 przemieszcza się do jądra i aktywuje czynniki transkrypcyjne, co z kolei zwiększa ekspresję genów docelowych, takich jak CCN2 (czynnik sieci komunikacji komórkowej 2/ Cell Communication Network Factor 2), które biorą udział w kluczowych procesach, takich jak adhezja komórek, proliferacja, różnicowanie i angiogeneza.
Odkrycia dotyczące tymozyny beta 4 i jej wpływu na migrację komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej mają kilka implikacji dla przyszłych badań. Po pierwsze, badanie wskazuje, że chociaż Tβ4 nie wykazała znaczącego wpływu na migrację ADSC w teście gojenia się ran, istnieją znaczne rozbieżności z poprzednimi badaniami, które sugerowały, że Tβ4 może zwiększać migrację w różnych warunkach. Podkreśla to potrzebę dalszych badań w celu pogodzenia tych sprzecznych wyników i zrozumienia warunków, w których Tβ4 może wpływać na migrację ADSC.
Naukowcy zauważyli, że różnice w konfiguracjach eksperymentalnych, takie jak okresy obserwacji i środowisko komórkowe, mogą przyczyniać się do zaobserwowanych różnic. Dlatego przyszłe badania powinny zbadać różne parametry, takie jak stężenie, czas inkubacji i ewentualnie konkretne typy ADSC używane do oceny ich zachowania migracyjnego w odpowiedzi na Tβ4. Ponadto podejście to mogłoby zwiększyć zrozumienie, w jaki sposób ADSC oddziałują ze swoim mikrośrodowiskiem podczas procedur przeszczepiania tłuszczu.
Ponadto, ponieważ heterogeniczność komórkowa mogła mieć wpływ na wyniki, sugeruje to konieczność badań na większą skalę i zróżnicowane modele w celu określenia dokładnych mechanizmów migracji ADSC i roli Tβ4. Badanie modulacji innych ścieżek i czynników, które mogą oddziaływać z Tβ4, może również przynieść cenne informacje na temat optymalizacji zastosowań terapeutycznych z udziałem ADSC w autologicznych przeszczepach tłuszczu i innych terapiach regeneracyjnych.
Cały artykuł można znaleźć tutaj: https://doi.org/10.1007/s00266-024-03861-1