Riparazione della cartilagine da esosomi di cellule staminali umane del fluido amniotico

L'osteoartrite (OA) ਠla forma di artrite pi๠comune nel mondo. Sulla base della definizione redatta dall'OARSI, l'OA ਠcausata una serie di micro- e macro-insulti, i quali spostano l'equilibro verso l'attivazione della componente proinfiammatoria del sistema immunitario. Le cellule staminali mesenchimali (MSC) sono diventante la terapia pi๠ampiamente esplorata nel trattamento dell'OA data la loro capacità  di differenziare in condrociti e alle loro proprietà  immunomodulatorie. Tuttavia le MSC non sono ancora utilizzate come trattamenti di routine in clinica, a causa delle possibili reazioni di rigetto che possono causare MSC allogeniche e ai problemi di acquisizione e coltura di MSC autologhe. La maggior parte degli studi ha suggerito che le MSC regolino principalmente l'infiammazione locale, l'apoptosi e la proliferazione delle cellule attraverso un meccanismo paracrino, e quindi possano essere usate per coordinare e migliorare una risposta di riparazione. Cellule staminali del liquido amniotico (AFSC) sono cellule ampiamente multipotenti, molto simili alle staminali embrionali (ESC) e pi๠facilmente reperibili, le quali si ipotizza possano esibire capacità  immunomodulanti simili alle MSC. Gli esosomi sono microvescicole secrete dalle cellule, che si comportano come vettori di comunicazione tra le cellule, fornendo principalmente vari mRNA, microRNA e proteine della matrice, in grado di regolare e ripristinare l'equilibrio della matrice extracellulare. Quindi, ਠpossibile ipotizzare che esosomi ottenuti dalle AFSC diventino in futuro la principale modalità  di trattamento per l'OA. Lo scopo ਠstato quello di esplorare l'efficacia degli esosomi secreti, confrontata con quella delle stesse AFSC da cui sono stati prodotti, in un modello animale di OA, per imitare un processo cronico e degenerativo, in cui i meccanismi immuno-correlati sono in primo piano e portano a danno articolare irreversibile. Sono stati quindi creati difetti osteocondrali su ginocchia di ratti con iniezione di monoiodoacetato (MIA). Dopo 3 settimane, il difetto ਠstato trattato con 100 μg di esosomi o 5 * 105 di cellule derivate da quattro amniocentesi. Dopo 2 settimane ਠstato ripetuto il trattamento con esosomi. Le analisi che sono state eseguite, fino a 4 settimane dopo il trattamento e post mortem, sono di tipo comportamentale e istologico/immunoistochimico, rispettivamente. I risultati hanno mostrato un test comportamentale migliorato e un punteggio di valutazione istologica (OARSI) in parte recuperato rispetto ai difetti trattati con AFSC. In effetti, entro 4 settimane, i campioni di esosomi ricchi di TGFβ, un fattore immunomodulatorio ma anche promuovente la condrogenesi, hanno indotto un ripristino completo della cartilagine. Al contrario, nei difetti trattati con PBS vi erano solo tessuti fibrosi di riparazione, mentre in campioni trattati con AFSC si riscontrava una iniziale cartilagine neoformata adiacente a tessuti fibrosi. Inoltre, i campioni istologici trattati con esosomi hanno mostrato un aumento della percentuale di marker associati al fenotipo anti-infiammatorio dei macrofagi, e abbiamo quindi verificato in un sistema in vitro l'efficacia del contenuto degli esosomi nell'invertire la polarizzazione dei macrofagi da fenotipi pro-infiammatori (M1) ad anti-infiammatorio (M2). In effetti queste vescicole possono favorire l'attività  di risoluzione dell'infiammazione dovuta ai macrofagi di tipo M2. In conclusione questo studio dimostra per la prima volta l'efficacia degli esosomi AFSC umani nella riparazione della cartilagine, evento correlato positivamente con il contenuto esosomiale di TGFβ e ad un aumento del fenotipo M2 di macrofagi richiamati nella sede infiammatoria di osteoartrite indotta nel modello animale di ratto.