MSC-CM và tiềm năng điều trị bệnh tiểu đường

26/05/2023 18:19

MSC-CM có khả năng ức chế sự di chuyển của các tế bào miễn dịch vào mô bị tổn thương và gây ra sự phân cực M2 của đại thực bào, tăng tiết ra các cytokine kháng viêm và giảm tiết các cytokine gây viêm [9].

Bệnh đái tháo đường?

Đái tháo đường hay còn gọi là bệnh tiểu đường được định nghĩa là một loại rối loạn chuyển hóa mãn tính đặc trưng bởi lượng đường trong máu tăng cao [1, 2]. Số bệnh nhân đái tháo đường tuýp 2 tiếp tục gia tăng trên toàn thế giới; căn bệnh này hiện đang ảnh hưởng đến hơn 463 triệu người trên toàn thế giới và chiếm 10% chi phí chăm sóc sức khỏe theo dữ liệu của Tổ chức Y tế Thế giới [1]. Bệnh tiểu đường tuýp 2 là một bệnh đa yếu tố gây ra bởi rối loạn chức năng tế bào beta tuyến tụy và kháng insulin ở các mô ngoại vi, đặc biệt là do các biến chứng bệnh mạch máu lớn (liên quan bệnh động mạch vành, bệnh mạch máu ngoại vi bệnh động mạch và đột quỵ), cũng như các biến chứng của bệnh mạch máu nhỏ (bệnh võng mạc tiểu đường) và liên quan đến mắt, thần kinh, và thận. Thông thường, những biến chứng mạch máu này không được điều trị đúng mức và có nguy cơ tử vong cao. 

TẢI FILE PDF TẠI ĐÂYMSC CM và tiềm năng điều trị bệnh tiểu đường – PDF

Các liệu pháp truyền thống trong điều trị bệnh đái tháo đường

Các liệu pháp truyền thống để điều trị bệnh đái tháo đường bao gồm tiêm insulin và thay thế hoàn toàn tế bào tụy thông qua ghép tụy. Tuy nhiên, tiêm insulin không phải phương pháp điều trị bệnh lâu dài do không có khả năng kiểm soát hoàn toàn và ngăn ngừa các biến chứng [3]. Ngoài ra, một số bệnh nhân mắc đái tháo đường tuýp 2 có khả năng kháng insulin hoặc hạ đường huyết đột ngột, gây nguy hiểm đến tính mạng sau khi tiêm insulin. Xa hơn, chúng ta cũng có thể áp dụng luyện tập thể dục và có chế độ ăn uống phù hợp, đồng thời có thể sử dụng một số loại thuốc để giảm thiểu bệnh tiểu đường như (Metformin, Meglitinides, Thuốc ức chế SGLT2,…).

1-1685101984.png

Mặt khác, có thể sử dụng phương pháp cấy ghép tuyến tụy hoặc các tế bào đảo tụy tuy đem lại một số hiệu quả nhất định trong điều trị đái tháo đường nhưng vẫn gặp một số trở ngại, bao gồm: các phản ứng miễn dịch đào thải khối ghép, hạn chế về nguồn hiến tặng và yêu cầu sử dụng thuốc ức chế miễn dịch suốt đời [4]. Gần đây, các liệu pháp dựa trên tế bào gốc trung mô (MSC) đưa ra một phương pháp điều trị thay thế các phương pháp sẵn có do khả năng điều hòa miễn dịch, đặc tính chống viêm và ngăn ngừa sự phá hủy các đảo tụy [5]. 

Liệu pháp sử dụng MSC-CM trong điều trị bệnh đái tháo đường

Tế bào gốc trung mô điều hòa các phản ứng miễn dịch bẩm sinh và thích ứng thông qua tương tác giữa tế bào – tế bào và tiết ra các yếu tố hòa tan và các cytokine [6]. Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh được rằng tác dụng có lợi của tế bào gốc trung mô chủ yếu phụ thuộc vào hoạt động cận tiết của chúng, do đó, thay vì sử dụng trực tiếp tế bào, liệu pháp sử dụng môi trường nuôi cấy tế bào gốc trung mô trở nên an toàn và có tiềm năng hơn [7]. Do vậy, môi trường điều hoà (conditioned media – CM) từ nuôi cấy MSC (MSC-CM) có chứa các chứa các yếu tố có hoạt tính sinh học và các cytokine được xem như một liệu pháp đầy hứa hẹn để điều trị bệnh đái tháo đường [8].

MSC-CM có khả năng ức chế sự di chuyển của các tế bào miễn dịch vào mô bị tổn thương và gây ra sự phân cực M2 của đại thực bào, tăng tiết ra các cytokine kháng viêm và giảm tiết các cytokine gây viêm [9]. Các yếu tố hoạt hóa và cytokine có trong MSC-CM như TIMP-2, SPARC, MCP-1, VEGF, GDF-15, và angiopoietin-1a đóng vai trò là các chất điều hòa ức chế sự kháng insulin, do đó cả thiện tình trạng kháng insulin ở bệnh nhân mắc đái tháo đường tuýp 2 (Hình 1) [8]. Ngoài ra, MSC-CM cũng khôi phục con đường truyền tín hiệu insulin, cải thiện quá trình tổng hợp ATP, giảm đáng kể các loại phản ứng ROS trong ty thể [10]. Khi truyền MSC-CM cho chuột mắc bệnh đái tháo đường, kết quả cho thấy rằng MSC-CM có thể làm giảm lượng đường huyết trong máu, hồi phục và tăng mức độ sản xuất insulin của các tế bào đảo tụy [8]. Các kết quả này cho thấy rằng MSC-CM có thể cải thiện tình trạng bệnh đái tháo đường cả tuýp 1 và 2 bằng nhiều cơ chế khác nhau. 

2-1685102001.png

Môi trường nuôi cấy tế bào gốc trung mô từ dây rốn (UC-MSC-CM) chứa các thành phần giúp khôi phục con đường truyền tín hiệu insulin, tăng cường chức năng của ty thể và giảm ROS, góp phần ức chế quá trình kháng insulin ở bệnh nhân mắc đái tháo đường tuýp 2 [8].

Việc sử dụng MSC-CM trong điều trị lâm sàng đem lại nhiều ưu điểm như dễ dàng sản xuất, vận chuyển và tránh được sự đào bảo bởi hệ thống miễn dịch. Mặc dù đem lại hiệu quả tương tự như MSC, nhưng MSC-CM không gây ra đáp ứng miễn dịch mạnh mẽ cũng như nguy cơ phát triển thành khối u, do đó an toàn với người bệnh. Mặc dù đã có những thử nghiệm sử dụng MSC-CM trong điều trị bệnh đái tháo đường tuýp 2 ở động vật, tuy nhiên còn thiếu những thử nghiệm lâm sàng trên người. Các dữ liệu tiền lâm sàng đều cho thấy tiềm năng của liệu pháp MSC-CM này trong điều trị bệnh đái tháo đường và cần được nghiên cứu thêm về cơ chế cũng như triển khai các nghiên cứu lâm sàng. Trong tương lai, liệu pháp sử dụng MSC-CM có thể thay thế các liệu pháp truyền thống để cải thiện đáng kể tình trạng bệnh đái tháo đường nói riêng và các bệnh liên quan đến chuyển hóa nói chung.

Tài liệu tham khảo

  1. Xiao, Y., et al., The effects of omega-3 fatty acids in type 2 diabetes: A systematic review and meta-analysis. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids, 2022. 182: p. 102456.
  2. Kharroubi, A.T. and H.M. Darwish, Diabetes mellitus: The epidemic of the century. World J Diabetes, 2015. 6(6): p. 850-67.
  3. Shah, R.B., et al., Insulin delivery methods: Past, present and future. Int J Pharm Investig, 2016. 6(1): p. 1-9.
  4. Liu, M. and Z.C. Han, Mesenchymal stem cells: biology and clinical potential in type 1 diabetes therapy. J Cell Mol Med, 2008. 12(4): p. 1155-68.
  5. Jurewicz, M., et al., Congenic mesenchymal stem cell therapy reverses hyperglycemia in experimental type 1 diabetes. Diabetes, 2010. 59(12): p. 3139-47.
  6. Madec, A.M., et al., Mesenchymal stem cells protect NOD mice from diabetes by inducing regulatory T cells. Diabetologia, 2009. 52(7): p. 1391-9.
  7. Ranganath, S.H., et al., Harnessing the mesenchymal stem cell secretome for the treatment of cardiovascular disease. Cell Stem Cell, 2012. 10(3): p. 244-58.
  8. Kim, K.S., et al., Umbilical Cord-Mesenchymal Stem Cell-Conditioned Medium Improves Insulin Resistance in C2C12 Cell. Diabetes Metab J, 2021. 45(2): p. 260-269.
  9. Ionescu, L., et al., Stem cell conditioned medium improves acute lung injury in mice: in vivo evidence for stem cell paracrine action. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2012. 303(11): p. L967-77.
  10. 10. Fealy, C.E., et al., Mitochondrial dynamics in skeletal muscle insulin resistance and type 2 diabetes. Transl Res, 2018. 202: p. 69-82.

 

Nhật Ánh

Bạn đang đọc bài viết "MSC-CM và tiềm năng điều trị bệnh tiểu đường" tại chuyên mục TIN TỨC.