Revista de investigación y terapia con células madre

Abstracto

Morfogénesis de la epidermis interfolicular biológicamente activa a partir de queratinocitos derivados de células madre embrionarias humanas

Rasmussen CA, Schlosser SJ y Allen-Hoffmann BL

En el caso de los pacientes que sufren quemaduras extensas o heridas crónicas, las terapias alogénicas basadas en células proporcionan un medio para restaurar la viabilidad y la función de los tejidos cutáneos gravemente dañados. Las células madre pluripotentes se han propuesto como una fuente alogénica para aplicaciones de medicina regenerativa, como las necesarias para el tratamiento de quemaduras y heridas. En última instancia, la utilidad clínica de las células madre pluripotentes depende de la capacidad de dirigir la diferenciación hacia el linaje celular deseado, facilitar la formación adecuada de tejido y confirmar la actividad biológica específica del tejido. Examinamos la capacidad de los queratinocitos derivados de células madre embrionarias humanas (hES-DK) para experimentar morfogénesis y formar epidermis interfolicular biológicamente activa utilizando métodos empleados rutinariamente para diseñar sustitutos de la piel para aplicaciones clínicas. A lo largo de la diferenciación dirigida, la secuencia ordenada de la expresión génica epidérmica imitó la progresión del desarrollo de la piel fetal. Cuando se introdujeron en un cultivo organotípico tridimensional, las células hES-DK formaron un tejido pluriestratificado con una arquitectura similar a la de la epidermis interfolicular. En el tejido hES-DK, la expresión y localización de las proteínas de adhesión célula-célula, los marcadores de la diferenciación terminal de los queratinocitos en las etapas temprana y tardía, y los péptidos de defensa del huésped fueron comparables a los patrones observados en los epitelios escamosos estratificados queratinizados generados a partir de queratinocitos epidérmicos. A pesar de la morfología tisular similar, el análisis funcional reveló que los tejidos hES-DK no mostraban una función de barrera cutánea robusta. Sin embargo, se demostró que los tejidos hES-DK poseen actividad antimicrobiana, lo que representa la primera demostración de actividad biológica en un epitelio escamoso estratificado queratinizado generado a partir de una fuente derivada de células madre pluripotentes. La generación exitosa de epitelios escamosos estratificados derivados de hES biológicamente activos representa un avance significativo en el desarrollo de un órgano humano bioingeniero derivado de hES para uso clínico.