Estudio del efecto metabólico de las células Madre mesenquimales sobre sus propiedades condroprotectoras: modulando su metabolismo para mejorar su potencial terapéutico para el tratamiento de osteoartritis

Seminario de Título entregado a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al Título de Ingeniero en Biotecnología Molecular.Las células madre mesenquimales (MSCs) son células estromales multipotentes que poseen propiedades regenerativas e inmunoreguladoras lo que las ha propuesto como terapia celular en el área de medicina regenerativa. Dentro de los mecanismos asociados a su potencial regenerativo, se encuentra su capacidad de diferenciación hacia diferentes linajes celulares, así como la producción de factores paracrinos, que promueven la sobrevida y la proliferación de las células que forman parte de los tejidos dañados. Por otro lado, su capacidad de regular la respuesta inmunológica les permite inhibir la inflamación asociada al daño de tejidos, promoviendo eficiente y coordinadamente la regeneración tisular. Interesantemente, en los últimos años se ha observado que funciones biológicas de las MSCs, tales como su potencial de diferenciación, se encuentra estrechamente regulado por cambios metabólicos, pasando desde un estado glicolítico hacia uno de fosforilación oxidativa, gobernado por la mitocondria, lo que sugiere que cambios en su estado metabólico también podría estar regulando su potencial terapéutico. Por lo tanto, la hipótesis del presente seminario de título es que la inducción de un estado glicolítico en las MSCs promoverá su potencial de diferenciación condrogénica así como sus propiedades condroprotectoras. Estos resultados contribuirán aportando conocimientos sobre cómo promover el efecto terapéutico de las MSC en enfermedades como la osteoartritis, en donde la etiología de la enfermedad se encuentra asociada a la inflamación y destrucción tisular de la articulación.Mesenchymal stem cells (MSC) are multipotent stromal cells with wide regenerative and immunomodulatory properties whereby they have been proposed to be use in regenerative medicine. Among the mechanisms associated with their therapeutic potential are their abilities to differentiate into several cell lineages, as well as the production of paracrine factors, which promote the survival and proliferation of cells form damaged tissues. On the other hand, their capacity to regulate the immune response, allows them to inhibit the inflammation associated with tissue damage, promoting efficient and coordinated tissue regeneration. Interestingly, in recent years it has been observed that biological functions of MSCs, such as their differentiation potential, are closely regulated by metabolic changes, going from a glycolytic state to one of oxidative phosphorylation, governed by the mitochondria, suggesting that changes in their metabolic state could also be regulating their therapeutic potential. Therefore, the hypothesis of the present study is that the enhancement of a glycolytic state on MSCs will promote their chondrogenic differentiation, as well as their chondroprotective properties. These results will contribute by providing knowledge on how to increase the therapeutic effect of MSCs in diseases such as osteoarthritis, where the etiology of the disease is associated with inflammation and tissue destruction of the joint.El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de Inmunología del Centro de Investigación Biomédica (CIB) de la Universidad de los Andes y contó con el financiamiento del proyecto FONDECYT iniciación 11160929