Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Chondrogene Differenzierung von aus Fettgewebe gewonnenen Stammzellen durch hochfrequente elektrische Stimulation

María Luisa Hernández-Bule, María Ángeles Trillo, María Ángeles Martínez-García, Carlos Abilahoud und Alejandro Úbeda

Ziel: Obwohl kapazitiv-resistive elektrische Transfertherapien (CRET), die auf transdermaler Anwendung elektrothermischer Radiofrequenzströme basieren, eine vielversprechende therapeutische Wirksamkeit bei der Regeneration traumatischer oder degenerativer Gewebeschäden gezeigt haben, wurden ihre möglichen Auswirkungen auf Gewebe wie Knorpel, die nur über geringe Regenerationsfähigkeiten verfügen, nicht ausreichend untersucht. Hier untersuchen wir die Auswirkungen der Exposition gegenüber einem 448-kHz-Strom, der typischerweise in der CRET-Therapie verwendet wird, auf die frühe chondrogene Differenzierung menschlicher, aus Fettgewebe gewonnener Stammzellen (ADSCs).

Materialien und Methoden: Stammzellen von gesunden Spendern wurden 16 Tage lang in chondrogenem Medium differenziert. Während der letzten beiden Inkubationstage wurden die Kulturen zeitweise oder scheinexponiert einem 448-kHz-Sinuswellenstrom ausgesetzt, der mit einer subthermischen Dichte von 50 μA/mm2 verabreicht wurde ^. Die zelluläre Reaktion wurde mittels XTT-Proliferationstest, Quantifizierung von Glykosaminoglykanen (GAG) und Kollagen (Bildanalyse, Blyscan-Test und Immunoblot) und Analyse der Expression der chondrogenen Faktoren Sox5 und Sox6 sowie des Transkriptionsfaktors ERK1/2 und seiner aktiven Form p-ERK1/2 (Immunofluoreszenz, Immunoblot und RT-PCR) beurteilt.

Ergebnisse: Der elektrische Reiz erhöhte die Konzentrationen von knorpelspezifischem Kollagen Typ II und GAG in der extrazellulären Matrix der differenzierenden Kulturen signifikant. Obwohl am Ende der 48-stündigen Behandlung keine Veränderungen in der Expression der SOX-Gene beobachtet wurden, induzierte der Reiz eine signifikante Überexpression der Transkriptionsfaktoren L-Sox5, Sox6 und p-ERK1/2. Da diese Proteine ​​entscheidende Regulatoren der Synthese der extrazellulären Matrix während der chondrogenen Differenzierung sind, ist es wahrscheinlich, dass ihre Überexpression an den beobachteten Erhöhungen des Gehalts an extrazellulärem Kollagen und GAG beteiligt ist.

Schlussfolgerung: Der vorliegende Datensatz stützt die Hypothese, dass die elektrische Komponente der bei CRET-Therapien angewandten elektrothermischen Behandlung die Knorpelreparatur durch Förderung der chondrogenen Differenzierung stimulieren könnte. Diese Daten, zusammen mit zuvor berichteten Ergebnissen, dass eine In-vitro-Behandlung mit der gleichen Art von subthermischem elektrischem Signal die Proliferation undifferenzierter ADSCs fördert, identifizieren molekulare Phänomene, die den potenziellen reparierenden und regenerativen Wirkungen solcher Hochfrequenzströme zugrunde liegen.