Efekti interleukina-17 na funkcionalna svojstva humanih mezenhimskih matičnih ćelija periodoncijuma

Abstract

Istraživanja regenerativnih i modulatornih uloga mezenhimskih matičnih ćelija (MMĆ) u poslednjih nekoliko decenija su zaokupirala pažnju naučnika s obzirom da ove ćelije ispoljavaju karakteristike koje ukazuju na mogućnosti njihove primene u regenerativnoj medicini, kao i na polju ćelijske terapije. Iako MMĆ izolovane iz različitih adultnih i neonatalnih izvora ispoljavaju potencijal samoobnove i multipotentne diferencijacije (u ćelije mezodermalnog, ali i ektodermalnog i endodermalnog porekla), mnoga istraživanja koja se tiču funkcionalnih karakteristika ovih ćelija tek predstoje kako bi njihova primena bila efikasna i bezbedna. Jedan od novije otkrivenih izvora MMĆ je i tkivo periodoncijuma koje predstavlja bogat i lako dostupan izvor MMĆ, s obzirom da se ovo tkivo dobija nakon ekstrakcije zuba iz ortodontskih razloga. Periodoncijum je vezivno tkivo čija je glavna uloga uspostavljanje čvrste veze između korena zuba i alveolarne kosti. Regenerativni potencijal MMĆ periodoncijuma (PD-MMĆ) ogleda se u njihovom potencijalu samoobnove i multipotentne diferencijacije, kao i sposobnosti formiranja tkiva sličnih potpornom tkivu zuba, uključujući periodoncijum i cement. Ove osobine čine PD-MMĆ dobrim kandidatima za primenu u regeneraciji potpornog tkiva zuba u parodontopatiji, hroničnom inflamatornom oboljenju uzrokovanom bakterijama zubnog plaka. Razvoj hronične parodontopatije podrazumeva procese remodelovanja koštanog tkiva pod uticajem brojnih faktora u koje su uključeni osteoblasti i osteoklasti koji ostvaruju recipročne interakcije sa ćelijama imunskog odgovora regulišući inflamaciju i degradaciju koštanog tkiva. Uloga lokalne mikrosredine u parodontopatiji predstavlja jedan od ključnih faktora u kontekstu ćelijskog odgovora tkiva periodoncijuma na perzistentnu infekciju. U okviru parodontalnih lezija potvrđeno je prisustvo Th17 (od engl. T helper cells17) ćelija, značajnih regulatora tkivnog razaranja u toku zapaljenskih procesa, koje produkuju proinflamatorni citokin interleukin (IL)-17. U kontekstu parodontopatije, do sada je pokazano da IL-17 ostvaruje svoju ulogu stimulišući privlačenje neutrofila na mesto inflamacije kao i direktnim stimulatornim delovanjem Th17 ćelija na diferencijaciju osteoklasta...

In the last few decades regenerative and modulatory properties of mesenchymal stem cells (MSCs) have gained the attention of scientists since their characteristics indicated the possibility of their use in regenerative medicine and cell therapy. Although MSCs isolated from various adult and neonatal tissues exhibit the potential of self-renewal and multipotent differentiation (towards cells of mesodermal, ectodermal and endodermal origin), many aspects concerning their functional characteristics are yet to be explored. One of the recently discovered sources of MSCs is easily accessible tissue of periodontal ligament, obtained after tooth extraction for orthodontic reasons. Periodontal ligament tissue strengthens the root of the tooth in the alveolar bone. The regenerative potential of periodontal ligament MSCs (PDLSCs) is reflected in self-renewal and multipotent differentiation ability, as well as potency for the formation of tissues which support the teeth, including the periodontal ligament and cement. These features make the PDLSCs good candidates for use in the regeneration/reconstruction of supporting tissue of teeth in periodontal disease, a chronic inflammatory disease caused by bacterial plaque. The development of chronic periodontal disease includes the process of bone tissue remodeling governed by a number of factors, including osteoblasts and osteoclasts, which reciprocally interact with cellular and humoral compartments of the immune system, thus regulating inflammation, degradation and renewal of bone tissue. The role of the local microenvironment in the periodontal disease is one of the key factors in the context of periodontal ligament tissue response to persistent infection. The presence of T helper cells17 (Th17) cells, important regulators of tissue destruction during inflammatory processes has been confirmed in periodontal lesions. Th17 cells produce proinflammatory cytokine interleukin (IL)-17. In the context of periodontal disease, as well as in other inflammatory diseases, IL-17 stimulates the activation and migration of neutrophils to the site of inflammation. Additionally, IL-17 directly stimulates differentiation of osteoclasts and contributes to the alveolar bone resorption...