У взрослых мезенхимальные стволовые клетки (МСК) в основном обнаруживаются в костном мозге и играют жизненно важную роль в восстановлении поврежденных органов. Преобразование одного MSC в сложную ткань, такую ​​как хрящ и кость, начинается с его ассоциации с другими MSC с целью формирования микроскопических кластеров посредством процесса, называемого конденсацией. Хотя известно, что этот этап конденсации важен для развития скелета, точная роль, которую он играет в формировании кости и хряща, не понята. Команда, возглавляемая профессором доктором Прасадом Шастри и доктором Меликой Сарем из Института макромолекулярной химии Университета Фрайбурга, представляет доказательства автономного контроля хондрогенеза в МСК. Эти результаты опубликованы в журнале Stem Cell Research & Therapy.

Они обнаружили, что уменьшение количества клеток, участвующих в процессе конденсации, приводит к активации программы внутренней дифференцировки. Это побуждает МСК становиться хрящевыми клетками даже в отсутствие хондроиндуктивных факторов роста, независимо от возраста и пола донора. Сарем и Шастри также определили, что два белка клеточной мембраны, кавеолин-1 и N-кадгерин, по-разному регулируются на стадии конденсации и действуют как интерактивные силы, такие как инь-янская хондрогенная дифференцировка. «Тот факт, что нам нужны меньшие клетки для создания тканей более высокого качества, чрезвычайно интересен, так как открывает новые возможности для лечения стволовыми клетками», — резюмирует Сарем.

В сотрудничестве с доктором Оливером Отто из Университета Грайфсвальда исследователи из Фрайбурга продемонстрировали, что хондрогенный потенциал МСК коррелирует с появлением более жесткого фенотипа и увеличением размера клеток. Их результаты намекают на ранее неизвестную парадигму механобиологии в дифференцировке MSC. «Поскольку МСК, собранные из костного мозга взрослого человека, представляют собой гетерогенную популяцию клеток, и их способность подвергаться дифференцировке в хрящевые или костные клетки варьируется от донора к донору, наши результаты имеют существенное значение для стратегий на основе МСК для конструирования хряща и костной ткани» , — объясняет Шастри.