Terapia celular en el tratamiento de la artritis inducida en caballos

Terapia celular en el tratamiento de la artritis inducida en caballos: capacidad inmunomoduladora y antiinflamatoria in vitro e in vivo de las MSCs de médula ósea.

Las patologías articulares como la osteoartritis (OA) suponen un considerable impacto económico y sobre la salud tanto en las personas como en los caballos. Su valor como paciente y como modelo animal ha hecho del caballo una especie de enorme interés para el estudio de terapias aplicadas a esta patología. No existe actualmente ningún tratamiento totalmente efectivo para la OA, lo que ha despertado el interés por la medicina regenerativa y, en concreto, por las células madre mesenquimales (MSCs), cuya aplicación está mostrando resultados prometedores. El poder terapéutico de las MSCs se atribuye principalmente a sus propiedades anti-inflamatorias e inmunorreguladoras, las cuales son estimuladas por la exposición a citoquinas pro-inflamatorias como IFNγ y TNFα, sugiriendo que el desarrollo completo del potencial regulador de las MSCs requiere de activación. Sin embargo, la exposición a ambientes inflamatorios también puede conllevar efectos no deseables sobre las MSCs, como la disminución de su viabilidad y de su capacidad de diferenciación, o el aumento en la expresión de moléculas inmunogénicas, lo cual puede tener repercusiones en su uso alogénico. Las MSCs alogénicas son susceptibles de ser reconocidas por el sistema inmune del receptor, pero la baja expresión de MHC y sus propiedades inmunorreguladoras les confieren potencial para evitar ser detectadas. La inflamación influye sobre el equilibrio entre la expresión de factores inmunomoduladores e inmunogénicos, el cual es crucial para que las MSCs sean capaces de evadir al sistema inmune y puedan desempeñar sus efectos terapéuticos.

Este proyecto parte de la hipótesis de que aplicando un estímulo inflamatorio adecuado in vitro podría incrementarse el potencial terapéutico in vivo de las MSCs equinas al aumentar sus propiedades inmunorreguladoras. Dado que este tipo de estimulación podría ir asociada a efectos no deseables, estos también deben ser considerados. Por ello, el objetivo general del proyecto es estudiar el efecto in vitro de distintos estímulos inflamatorios sobre las MSCs equinas y analizar posteriormente in vivo la seguridad y eficacia de estas células, estimuladas y sin estimular, aplicadas en un modelo de OA equina.

En primer lugar, se estudió el efecto in vitro sobre las propiedades de las MSCs equinas del cultivo en presencia de líquido sinovial inflamatorio y de distintas concentraciones de citoquinas proinflamatorias. La exposición a líquido sinovial fue bien tolerada por las MSCs en términos de viabilidad y capacidad de diferenciación, pero fue insuficiente para inducir su perfil inmunorregulador. Al contrario, la exposición a las citoquinas proinflamatorias TNFα e IFNγ a 20ng/ml o 50ng/ml durante 72h indujo la expresión de moléculas relacionadas con los mecanismos inmunomoduladores, pero también de moléculas inmunogénicas, y disminuyeron la viabilidad y el potencial de diferenciación de las MSCs. En vista de los efectos no deseables asociados a estas condiciones, se pasó a estudiar el efecto de dosis más bajas y tiempos de estimulación más cortos con las mismas citoquinas, encontrando que la exposición a 5ng/ml de TNFα e IFNγ durante 12h era capaz de inducir el perfil inmunorregulador de las MSCs sin afectar a su viabilidad y plasticidad ni inducir la expresión de MHC-I ni de otras moléculas coestimuladoras, por lo que se determinó que esta estimulación podría ser apropiada para aplicarla in vivo como estrategia terapéutica en un modelo equino de patología articular inducido con anfotericina-B.

El estudio in vivo utilizando administraciones repetidas de un pool alogénico de MSCs, tanto estimuladas como sin estimular con las condiciones previamente definidas, mostró la utilidad potencial de la activación ex vivo de las MSCs equinas como estrategia terapéutica para patologías articulares. La administración de MSCs, ya fueran estimuladas o no, mostró efectos beneficiosos en la articulación, los cuales fueron más evidentes a corto plazo. Aunque no se encontraron diferencias muy marcadas entre el uso de MSCs estimuladas o sin estimular, las MSCs estimuladas mostraron un mayor efecto antiinflamatorio y regulador, pese a la leve reacción observada tras su segunda administración.

En conclusión, los resultados de este proyecto muestran el potencial beneficio de la estimulación de las MSCs equinas con citoquinas proinflamatorias y contribuyen a comprender mejor el efecto de la inflamación sobre el equilibrio inmunomodulación-inmunogenicidad de las MSCs y sus posibles implicaciones terapéuticas, cuya investigación es clave para avanzar hacia la consecución de terapias celulares alogénicas seguras y más eficaces.