Vnitr Lek 2018, 64(7-8):725-728 | DOI: 10.36290/vnl.2018.099

Mezenchymální kmenové buňky a léčba diabetu 1. typu

Pavla Boháčová*, Vladimír Holáň
Oddělení transplantační imunologie Ústavu experimentální medicíny AV ČR, v.v.i., Praha

Diabetes 1. typu představuje závažné onemocnění způsobené autoimunitní destrukcí slinivkových B-buněk produkujících inzulin. Substituční léčbou inzulinem není možné nahradit okamžitou a citlivou regulaci hladiny glukózy v krvi, která je zajišťována B-buňkami u zdravé populace. Transplantace slinivky nebo Langerhansových ostrůvků je omezena nedostatečným množstvím dárců a komplikacemi souvisejícími s transplantací. Proto jsou hledány nové přístupy léčby, mezi něž patří i využití mezenchymálních kmenových buněk (mesenchymal stem cells - MSC), které představují potencionálně velmi slibnou buněčnou terapii tohoto typu diabetu. MSC mají významný vliv na regulaci imunitního systému, jsou schopné produkovat řadu cytokinů a růstových faktorů a diferencovat se do odlišných buněčných typů. V kontextu diabetu 1. typu se mohou MSC diferencovat do buněk produkujících inzulin, pomocí produkce trofických a růstových faktorů podpořit regeneraci zachovaných B-buněk slinivky nebo se mohou podílet na potlačení autoimunitních reakcí proti B-buňkám. V tomto přehledném článku jsou popsány mechanizmy buněčné terapie pomocí MSC a její případná omezení.

Klíčová slova: autoimunitní reakce; diabetes 1. typu; diferenciace; mezenchymální kmenové buňky

Mesenchymal stem cells and type 1 diabetes treatment

Type 1 diabetes represents a serious disease which is caused by autoimmune destruction of insulin-producing B cells in the pancreas. Administration of exogenous insulin cannot replace sensitive and gentle regulation of blood glucose levels that is established by B cells in healthy individuals. Pancreas or islet transplantation is limited by a shortage of donor pancreas and by complications associated with transplantations. For those reasons, new approaches of treatment are being searched, the using of mesenchymal stem cells (MSCs) envisions a promising tool for cell-based therapy of type 1 diabetes. MSCs have a significant impact on the regulation of the immune system, are a potent source of various cytokines and growth factors and manifest multilineage differentiation abilities. In context of type 1 diabetes, MSCs can transdifferentiate into insulin-producing cells, support the regeneration of residual B cells by production of trophic and growth factors or participate in the suppression of the autoimmune reaction against B cells. This review is focused on perspectives and mechanisms of MSC-based therapy and its limitations.

Keywords: autoimmune reaction; differentiation; mesenchymal stem cells; type 1 diabetes

Vloženo: 30. listopad 2017; Přijato: 20. únor 2018; Zveřejněno: 1. červenec 2018  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Boháčová P, Holáň V. Mezenchymální kmenové buňky a léčba diabetu 1. typu. Vnitr Lek. 2018;64(7-8):725-728. doi: 10.36290/vnl.2018.099.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Mathis D, Vence L, Benoist C. Beta-cell death during progression to diabetes. Nature 2001; 414(6865): 792-798. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1038/414792a>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Vrlikova D, Mokan M. Diabetes mellitus 1. typu a autoimunita. Vnitř Lék 2005; 51(11): 1297-1302.
    3. Ezquer M, Arango-Rodriguez M, Giraud-Billoud M et al. Mesenchymal stem cell therapy in type 1 diabetes mellitus and its main complications: from experimental findings to clinical practice. J Stem Cell Res Ther 2014; 4(8): 227. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/0.4172/2157-7633.1000227>. Přejít k původnímu zdroji...
    4. [Health Quality Ontario]. Pancreas islet transplantation for patients with type 1 diabetes mellitus: a clinical evidence review. Ont Health Technol Assess Ser 2015; 15(16): 1-84.
    5. Saudek F, Girman P, Lipar K et al. Transplantace pankreatu: současný stav a výhledy do budoucna. Vnitř Lék 2015; 61(7): 731-737. Přejít na PubMed...
    6. Ding DC, Shyu WC, Lin SZ. Mesenchymal stem cells. Cell Transplant 2011; 20(1): 5-14. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.3727/096368910X>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Friedenstein AJ, Piatetzky-Shapiro II, Petrakova KV. Osteogenesis in transplants of bone marrow cells. J Embryol Exp Morphol 1966; 16(3): 381-390. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Kobolak J, Dinnyes A, Memic A et al. Mesenchymal stem cells: Identification, phenotypic characterization, biological properties and potential for regenerative medicine through biomaterial micro-engineering of their niche. Methods 2016; 99: 62-68. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1016/j.ymeth.2015.09.016>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Machado C de V, Telles PD, Nascimento IL. Immunological characteristics of mesenchymal stem cells. Rev Bras Hematol Hemoter 2013; 35(1): 62-67. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.5581/1516-8484.20130017>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Holan V, Hermankova B, Bohacova P et al. Distinct immunoregulatory mechanisms in mesenchymal stem cells: role of the cytokine environment. Stem Cell Rev 2016; 12(6): 654-663. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1007/s12015-016-9688-y>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Pistoia V, Raffaghello L. Mesenchymal stromal cells and autoimmunity. Int Immunol 2017; 29(2): 49-58. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1093/intimm/dxx008>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Gu W, Hong X, Potter C et al. Mesenchymal stem cells and vascular regeneration. Microcirculation 2017; 24(1): e12324. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1111/micc.12324>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Koblas T, Zacharovova K, Berkova Z et al. In vivo differentiation of human umbilical cord blood-derived cells into insulin-producing beta cells. Folia Biol (Praha) 2009; 55(6): 224-232. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Chandra V, Swetha G, Muthyala S et al. Islet-like cell aggregates generated from human adipose tissue derived stem cells ameliorate experimental diabetes in mice. PLoS One 2011; 6(6): e20615. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0020615>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Boroujeni ZN, Aleyasin A. Insulin producing cells established using non-integrated lentiviral vector harboring PDX1 gene. World J Stem Cells 2013; 5(4): 217-228. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.4252/wjsc.v5.i4.217>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. King A. The use of animal models in diabetes research. Br J Pharmacol 2012; 166(3): 877-894. <http://dx.doi.org/10.1111/j.1476-5381.2012.01911.x>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Gerace D, Martiniello-Wilks R, Nassif NT et al. CRISPR-targeted genome editing of mesenchymal stem cell-derived therapies for type 1 diabetes: a path to clinical success? Stem Cell Res Ther 2017; 8(1): 62. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1186/s13287-017-0511-8>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Hasegawa Y, Ogihara T, Yamada T et al. Bone marrow (BM) transplantation promotes beta-cell regeneration after acute injury through BM cell mobilization. Endocrinology 2007; 148(5): 2006-2015. <http://dx.doi.org/10.1210/en.2006-1351>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Gao X, Song L, Shen K et al. Bone marrow mesenchymal stem cells promote the repair of islets from diabetic mice through paracrine actions. Mol Cell Endocrinol 2014; 388(1): 41-50. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1016/j.mce.2014.03.004>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Fiorina P, Jurewicz M, Augello A et al. Immunomodulatory function of bone marrow-derived mesenchymal stem cells in experimental autoimmune type 1 diabetes. J Immunol 2009; 183(2): 993-1004. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.4049/jimmunol.0900803>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Madec AM, Mallone R, Afonso G et al. Mesenchymal stem cells protect NOD mice from diabetes by inducing regulatory T cells. Diabetologia 2009; 52(7): 1391-1399. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1007/s00125-009-1374-z>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Tolar J, Nauta AJ, Osborn MJ et al. Sarcoma derived from cultured mesenchymal stem cells. Stem Cells 2007; 25(2): 371-379. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1634/stemcells.2005-0620>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Vacanti V, Kong E, Suzuki G et al. Phenotypic changes of adult porcine mesenchymal stem cells induced by prolonged passaging in culture. J Cell Physiol 2005; 205(2): 194-201. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1002/jcp.20376>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Ra JC, Shin IS, Kim SH et al. Safety of intravenous infusion of human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells in animals and humans. Stem Cells Dev 2011; 20(8): 1297-1308. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1089/scd.2010.0466>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Schu S, Nosov M, O'Flynn L et al. Immunogenicity of allogeneic mesenchymal stem cells. J Cell Mol Med 2012; 16(9): 2094-2103. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1111/j.1582-4934.2011.01509.x>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Phadnis SM, Ghaskadbi SM, Hardikar AA et al. Mesenchymal stem cells derived from bone marrow of diabetic patients portrait unique markers influenced by the diabetic microenvironment. Rev Diabet Stud 2009; 6(4): 260-270. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1900/RDS.2009.6.260>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Javorkova E, Trosan P, Zajicova A et al. Modulation of the early inflammatory microenvironment in the alkali-burned eye by systemically administered interferon-γ-treated mesenchymal stromal cells. Stem Cells Dev 2014; 23(20): 2490-2500. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1089/scd.2013.0568>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Vnitřní lékařství

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.