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Departamento de Ciencias Clínicas Veterinarias, Laboratorio de Equinos y Investigación ortopédica comparativa, Baton Rouge, LA, EE. UU. Autor correspondiente: Mandi J. Lopez, 1909 Skip Bertman Dr, Baton Rouge, LA 70803, EE. UU. DOI: 10.1177/0192623319880469 Correo electrónico: mlopez@lsu.edu El casco equino: laminitis, progenitor Células (madre) y desarrollo de terapias 1 Resumen La cápsula del casco equino, compuesta por epidermis y dermis modificadas, es vital para proteger la tercera falange de las fuerzas de locomoción. Hay descripciones de laminitis, definida como la inflamación de los tejidos sensibles de las pezuñas, pero reconocida como cambios patológicos con o sin mediadores inflamatorios, en los primeros registros de caballos domesticados. La laminitis puede variar de leve a grave, y los signos pueden ser agudos, crónicos o pasar de una inflamación aguda y grave a un tejido permanentemente anormal. El daño dentro de las intrincadas conexiones dérmicas y epidérmicas de las laminillas primarias y secundarias a menudo se asocia con cambios de por vida en el crecimiento, la reparación y la conformación del casco. Décadas de investigación contribuyen a los estándares de atención contemporáneos que incluyen terapias sistémicas y locales, así como soporte mecánico para los cascos. A pesar de esto, faltan mecanismos consistentes para restaurar la formación de tejido sano después de un insulto laminítico. Las contribuciones de las células progenitoras endógenas y exógenas a la formación de tejido sano se establecen para la mayoría de los tejidos. Comparativamente, hay poca información sobre las células progenitoras de pezuña equina. En esta revisión se tratan la anatomía del casco equino, la laminitis y las células progenitoras. El potencial de las células progenitoras para avanzar en modelos de tejido de pezuña equina in vitro y traducirse en terapias clínicas puede mejorar significativamente la prevención y el tratamiento de una condición devastadora que ha afectado a los compañeros equinos a lo largo de la historia. Colección Especial sobre Células Madre Patología toxicológica 2021, vol. 49(7) 12941307 ª The Author(s) 2019 Pautas para la reutilización de artículos: sagepub.com/journalspermissions de células progenitoras para crear modelos ex vivo, aumentará significativamente el armamento actual contra esta condición devastadora. Palabras clave dermis, epidermis, inflamación, tejido, mesodermo, caballo Las células estromales multipotentes (MSC) adultas se encuentran en la mayoría de los tejidos de los mamíferos, incluido el casco equino.11 Las células inmaduras pueden diferenciarse en diversos linajes celulares y exhiben un privilegio inmunitario variable y capacidades de autorrenovación.12 El tejido lamelar formado después de una laminitis grave contiene epidermis disqueratinizada. lo que sugiere una formación anormal y/o maduración de células progenitoras.13 Gran parte de la investigación de CMM equinas adultas se centra en las de la médula ósea, la sangre del cordón umbilical y el tejido adiposo, con la intención de promover la curación en huesos, tendones o tejidos adiposos. cartílago.1416 Sin embargo, las células progenitoras del casco equino están en gran parte inexploradas y pueden proporcionar un nuevo objetivo para el estudio, la prevención y el tratamiento de la laminitis. Aristóteles describió la relación entre la laminitis equina, comúnmente llamada “fundadora”, y la sobrealimentación de cebada alrededor del año 350 a . o cascadas endocrinas o compromiso vascular.24 Con base en una revisión sistemática de evidencia publicada, la incidencia de laminitis varía ampliamente, 1.5% a 34%, dependiendo de la población equina específica evaluada.5 Ha habido relativamente poco progreso para prevenir o revertir este trastorno devastador, a pesar de décadas de investigación que han contribuido a intervenciones terapéuticas útiles.6 Los esfuerzos se ven complicados por las numerosas afecciones asociadas con la laminitis, que van desde la obstrucción intestinal y la cojera unilateral grave hasta las agresiones dietéticas y las enfermedades endocrinas y metabólicas.7 ,8 Independientemente de la causa desencadenante, el tejido lamelar dentro de un casco afectado por laminitis a menudo no vuelve a la normalidad, y el casco afectado puede requerir un manejo continuo para mantener la comodidad y cierto grado de función.9,10 Los tratamientos contemporáneos para la laminitis generalmente consisten en de una o más terapias sistémicas y locales, así como soporte mecánico del tejido laminítico.6,10 Mayor conocimiento y aplicación de enfoques novedosos para estudiar, prevenir y tratar la laminitis, incluido el uso journals.sagepub.com/home/tpx Qingqiu Yang1 y Mandi J López1 Introducción Machine Translated by Google https://doi.org/10.1177/0192623319880469 mailto:mlopez@lsu.edu https://sagepub.com/journals-permissions http://journals.sagepub.com/home/tpx yang y lopez las laminillas epidérmicas y dérmicas tienen forma de fronda, laminillas primarias, que tienen estructuras similares a fronda más pequeñas, laminillas secundarias, en su superficie. La unión entre los componentes epidérmico y dérmico de las laminillas es una membrana basal compleja a la que se unen las células basales epiteliales a través de hemidesmosomas (Figura 2) o placas de adhesión densas en electrones, y la dermis está conectada a través de la inserción de fibrillas de anclaje. La cápsula del casco equino es una epidermis cornificada y modificada que consta de 5 regiones: perioplo, pared, línea blanca, suela y ranilla. La pared tiene 3 capas: desde el exterior, son el estrato externo (tectorium), el estrato medio y el estrato interno (lamellatum; Figura 1). El estrato externo consiste en unos pocos milímetros de tejido cornificado formado por células germinales en el corion perióplico situado superficialmente al corion coronario que produce el estrato medio.17 El estrato medio grueso está compuesto por tejido córneo tubular e intertubular pigmentado.18 A medida que se forman nuevas células en el corion coronario, las células existentes se queratinizan y eventualmente cornifican a medida que se mueven distalmente.19 1295 El foco de esta revisión, el estrato interno, está compuesto por laminillas epidérmicas y dérmicas que se continúan con los cuernos tubulares del estrato medio y el periostio de la falange distal, respectivamente. El aparato suspensorio de la falange distal es una red de haces de colágeno que conecta la falange distal con el estrato interno y permite que la pared del casco actúe como una estructura principal de soporte de peso.20 Los haces de colágeno se extienden desde la falange distal y se insertan en la membrana basal lamelar entre las laminillas dérmicas y epidérmicas secundarias.21 Mientras que la epidermis no es sensible y es avascular, la dermis tiene arterias, venas, nervios y capilares en una matriz densa de tejido conjuntivoresistente.22,23 Ambos Estructura del casco equino Figura 1. Ilustración de los componentes internos del casco equino (A) en imágenes sin (B) a aumentos progresivamente mayores (C, objetivo original 10; D, objetivo original 20). Se muestran el corion perioplico (PC; B) y el corion coronario (CC; B) además de las laminillas epidérmicas primarias (PEL; C, flecha negra) y las laminillas dérmicas primarias (PDL; C) y las laminillas epidérmicas secundarias (SEL; D) y laminillas dérmicas secundarias (SDL; D). P3 ¼ tercera falange. Figura 2. Electrofotomicrografía de transmisión de una estructura similar a un desmosoma densa en electrones (flecha) entre células cultivadas del estrato lamellatum de la pezuña equina. Machine Translated by Google entre las laminillas dérmicas y epidérmicas secundarias (Fig ure 3). Como su nombre lo indica, las queratinas blandas suelen ser las por células residentes. Proteínas como los inhibidores tisulares de metaloproteinasas y metaloproteinasas (MMP) parecen ser importantes para el proceso de recambio tisular controlado requerido para al desplazamiento de la tercera falange, que se cree que es el resultado de una en comparación con la distribución citoplasmática normal.40 Basado en y esfuerzos de carga.26 diferentes regiones del casco. 2729 Los enlaces disulfuro dentro de los filamentos de queratina transmiten fuerza y dureza proporcionales al número de enlaces presentes, y las queratinas duras tienden a tener más de Hay varios informes que describen el crecimiento del tejido circundante de pezuñas no afectadas versus laminíticas. En la laminitis endocrinopática, se informa que el tejido lamelar se reemplaza parcialmente con claras diferencias en las queratinas dentro del estrato lamellatum interleucina [IL] 1b y 8).4346 Si bien está claro que la coordinación de la producción y degradación de tejidos se ve interrumpida por tejido. cambian con la edad y la patología.35,36 En consecuencia, hay estrato medio se mantiene mientras crece hacia abajo.19 Es la queratohialina en el estrato externo del casco normal y las citoqueratinas en las células basales epidérmicas no son evidentes en laminitis. aguda, subaguda y crónica.47 La fase de desarrollo fibrosa a amorfa.32,33 En la epidermis, las queratinas producidas esta información, los cambios en la citoqueratina y el contenido de queratina distintas propiedades fisicoquímicas, estructuras intermedias, en papilas dentro del corion coronario.20 Como las células basales compuesto de proteínas como colágeno y laminina.24,25 El en el estrato interno que se cree que ocurre, en parte, por la queratina aberrante y la queratinización de las caras abaxiales de las laminillas epidérmicas primarias aumentan en comparación con lo normal.37 soft.30 Las secuencias de aminoácidos determinan las secuencias secundaria, terciaria y crecimiento y reparación de las pezuñas.42 Las enzimas también pueden causar una degradación excesiva de proteínas clave que estabilizan la epidermis. componente más grande de epitelio cornificado relativamente suave, mientras que combinación de tensión del tendón flexor digital profundo, mediadores inflamatorios, aún no se han determinado las contribuciones exactas y las consecuencias de las células progenitoras residentes. generalmente aceptado que la homeostasis tisular incluye equilibrio tejido de la pezuña.39,40 Citoqueratina 14 se agrupa alrededor del núcleo en se produce entre el primer insulto y la aparición de inicial por los queratinocitos existen como gránulos de queratohialina dentro de la y comportamientos mecánicos que los dividen ampliamente en blandos se dividen, conducen a las células más viejas hacia la superficie del suelo para morfología altamente compleja de la primaria y secundaria 1296 fuerzas de soporte de peso y ruptura de la unión dermalepidérmica. Si la tercera falange no se desplaza dentro de los 72 las queratinas duras son la población principal en el tejido cornificado duro. interfaz dérmica como la laminina cuando la homeostasis del tejido se ve interrumpida por el aumento de MMP de neutrófilos (p. ej., MMP2 y MMP9) y la ubicación proporcionan un mecanismo único para determinar la celda Además, la hiperproliferación de queratinocitos está documentada en y estructuras cuaternarias de las queratinas.31 A menudo se combinan con otras proteínas, como las proteínas asociadas al filamento de queratina. proliferación de células basales en las laminillas proximales. teorías La pared del casco de un caballo adulto normal crece a un ritmo de Las queratinas son las principales proteínas estructurales, el subgrupo más grande de crear los cuernos tubulares e intertubulares de la pared del casco.17 Patología Toxicológica 49(7) síntesis y degradación enzimática de la matriz extracelular pezuñas con laminitis inducida por sobrecarga de carbohidratos (CHO) células.34 La queratina 14 es una citoqueratina que se encuentra típicamente en el citoesqueleto de las células epidérmicas, y es expresada por las células basales signos clínicos. La fase aguda se extiende desde los primeros signos clínicos producción en presencia de citocinas proinflamatorias (p. ej., fenotipo, nivel de madurez y patología dentro del casco equino las láminas pueden variar regionalmente, probablemente debido a diferentes funciones o queratinas duras y contribuyen a las propiedades variables de pezuñas afectadas por laminitis insulínica.37,38 Abundante proteínas y enzimas de unión a minerales y puede variar de existen sobre el proceso por el cual el fuerte apego con el Hay 4 etapas reconocidas de laminitis: desarrollo, El tipo y número de queratinas dentro de un tejido tiende a horas, la condición se clasifica como subaguda. Subsecuente proteínas de filamentos intermedios y participantes en la señalización de células vitales en las células epiteliales. Son proteínas no solubles con aproximadamente de 0,23 a 0,35 pulgadas (69 mm) por mes.41 El crecimiento medio del estrato ocurre por división de las células basales epidérmicas (SEL) y laminillas dérmicas secundarias (SDL) dentro del estrato interno del tejido del casco equino. Los núcleos están teñidos de azul. Figura 3. Fotomicrografía que muestra el marcaje fluorescente de la queratina 14 (flecha, verde), en células basales entre laminillas epidérmicas secundarias Crecimiento Mediadores del daño tisular Queratinas Machine Translated by Google Sobrecarga de carbohidratos con almidón de maíz y celulosa de madera La obesidad puede aumentar la predisposición a la laminitis al alterar características, la gravedad de la enfermedad y la progresión varían ampliamente se acumulan alrededor de la microvasculatura y la lámina del estrato yang y lopez cambios en la pezuña que se asemejan a los de la laminitis en anillo que ocurre naturalmente (Figura 5).57,63 La oligofructosa derivada de la raíz de achicoria y la hiperinsulinemia también se usan para crear citocinas inflamatorias como el factor de necrosis tumoral a, IL 1b e IL6, todaslas cuales disminuyen el receptor de insulina sistémico Estudiar la cronología y fisiopatología de la laminitis, históricamente para inducir repetidamente la condición en o insultos locales. Cascadas inflamatorias o endocrinas también producción, incluido el aumento de leptina y la disminución de adiponectina, una hormona sensibilizadora de la insulina.53 La obesidad también se asocia con niveles elevados de cortisol debido a la sobreexpresión de de mecanismos para inducir laminitis con fines de estudio. que van desde el síndrome metabólico equino hasta la pars pituitaria resistencia a la insulina, diabetes tipo 2 e hiperlipidemia.54 Los cambios patológicos varían con la toxina y la dosis.5759 El uso de endotoxinas para causar laminitis es controvertido ya que la administración de lipopolisacáridos a caballos normales tiende a crear signos de reparación, consideración cuidadosa de los cambios tanto en las células como en los tejidos la falla del tejido lamelar con desplazamiento progresivo de la tercera falange se considera laminitis crónica (Figura 4).47,48 1297 diferencias en la causa raíz de la laminitis, así como las diferencias individuales nivel de inflamación sistémica y/o desequilibrio hormonal.51 homeostasis del casco, en parte, por la producción de tejido adiposo de parecen causar laminitis en caballos por lo demás normales.46,6062 condición natural (Tabla 1). En modelos y laminitis natural, las células inmunitarias innatas y adaptativas señalización y sensibilidad a la insulina.52 Además, la obesidad contribuye a la desregulación del tejido adiposo y a la alteración de la adipocina. La laminitis puede ocurrir secundaria a cualquier número de sistémicos tóxicos y altas dosis de carbohidratos e insulina han en individuos equinos. harina o extracto de nuez negra (BWE) causa microestructural laminitis.58,64 Años de investigación han resultado en un conjunto diverso ya que el compromiso circulatorio puede contribuir al daño tisular.49,50 Las condiciones predisponentes para la laminitis son numerosas, interfase epidérmicadérmica (Tabla 1).65,66 Calprotectina, un Dado el papel de las células residentes en la homeostasis tisular y 11bhidroxiesteroide deshidrogenasa 1 en pacientes humanos con caballos para evaluaciones secuenciales a medida que avanza la enfermedad.55,56 Independientemente de la causa desencadenante, la laminitis puede dañar gravemente el enlace epidérmicodérmico crucial que mantiene la integridad estructural de los tejidos blandos del casco. Del mismo modo, debido a sepsis clínica y disminución de la perfusión digital, pero no disfunción intermedia, y la mayoría están asociados con algunos es necesario comparar los modelos de laminitis aguda con los Modelos inducibles de laminitis con 40 La tercera falange (P3) está rotada y desplazada distalmente en la radiografía de de un casco no afectado (A) y laminítico (B) con núcleos teñidos de azul Figura 4. Radiografías de un casco no afectado (A) y laminítico (B). El Figura 5. Microfotografías fluorescentes del estrato interno la pezuña con laminitis. , 6diamidino2fenilindol. Las laminillas están deformadas en el pezuña laminítica. Machine Translated by Google señalización e integrina b4 P63 disminuido Sí44 Sí68 Sí65 Sí67 Sí65 gama aumentada Sí67 Tabla 1. Comparación de cambios tisulares microestructurales por laminitis inducida y natural. Sí81 transductor de señal Aumento de la interleucina 6, Sí82 Laminitis (crónica) Sí72 transcripción 3 motivo XC) ligando 8; disminuido endotelina1 BWE Leucocito camino de Wnt expresión75,84 receptor 1 daño celular DECHO celda interrumpida Aumento de CD163 y bcatenina reducida similar a la insulina expresión37,74,75 De forma natural Insulina activador de expresión76,80 ciclooxigenasa 2, quimiocina (C expresión; H2AX y Modelo expresión77,83 Sí82 proteína quimiotáctica de monocitos factor de crecimiento Sí68Basal epitelial acumulación supresión; Sí66 Disminuido expresion79 y pérdida Células calprotectina positivas Abreviaturas: BWE, extracto de nuez negra; CHO, sobrecarga de carbohidratos; OF, oligofructosa. Células estromales multipotentes Sí69,85 Sí38,71Sí70,72 factor 4, antígeno embrionario específico de etapa 3 (SSEA3), SSEA 4 y podocalixina (TRA160).93,94 Por lo general, las MSC poseen laminitis inducida. El colapso del citoesqueleto de las células basales está asociado con la privación de glucosa y la activación de MMP en el modelo de oligofructosa.44 Los hemidesmosomas entre las células basales están disminuye, mientras que las proteínas implicadas en la inflamación vascular distintos tipos de células de la misma capa embrionaria bajo condiciones de inducción específicas (Figura 6).89,90 Criterios adicionales con las conexiones celulares intercelulares y la comunicación, para contrarrestar los efectos de la laminitis que cambian la vida. curso natural de la enfermedad que a menudo incluye persistente 1298 la capacidad de alterar su morfología y función para abordar aplicado para identificar MSCS incluyen marcadores asociados con células totipotentes, y tienen un privilegio inmunológico variable.95el linaje epitelial necesario para el tejido epitelial organizado entre modelos y laminitis; sin embargo, los cambios en la naturaleza Expresión génica y proteica entre las de origen natural sobre células viables e inmaduras que contribuyen a la formación de tejido proteína inflamatoria, se expresa por sangre blanca extravasada lamellae.72 Con dosis altas de insulina, las células epiteliales lamelares son del mesodermo, y las células indiferenciadas en el espacio retienen modelos de oligofructosa.75 La señalización celular se interrumpe en los modelos de oligofructosa y CHO. De particular interés es que la supresión del mecanismo de señalización Wnt necesario para mecanismos de la afección para posibles objetivos terapéuticos. Desafortunadamente, los modelos no replican exactamente el Las MSC exhiben características específicas in vivo, como la capacidad diferenciación inducida.91,92 Otros marcadores de células madre a menudo que las células progenitoras pueden diferenciarse en células distintas de orígenes similares, así como de otras capas embrionarias, un proceso aumento de la expresión.37,73,74 IL inflamatorias como IL8, modelo CHO, hay necrosis de la membrana basal y pérdida de se reducen. 7780 La inducción de laminitis en por lo demás normal Como se indicó anteriormente, las CMM adultas se aíslan rutinariamente de la laminitis que ocurre puede ser más sutil que experimentalmente expresión de parte o la totalidad de un panel de antígenos de superficie, incluidos CD105, CD44, CD29, CD73, CD90, y ninguna expresión de y la reparación es probable que revele una nueva vía de descubrimiento en el y la laminitis inducida experimentalmente son algo comparables. En la laminitis natural, el factor de transcripción, P63 (un determinante de la proliferación de células madre epiteliales estratificadas), formación.76 Expresión génica de células basales de factores asociados adherirse al poliestirenoy la capacidad de diferenciarse en alguna capacidad para la autorrenovación, aunque no la inmortalidad como células con múltiples inmunofenotipos que reflejan diferente plasticidad y madurez.96 A pesar de esto, las células tienen características apoptosis.13,38 la pérdida de células en y alrededor de la membrana basal es comparable en el modelo CHO interfiere potencialmente con el compromiso de anomalías en la producción y maduración del tejido de la pezuña. Enfocar necesidades de reparación y mantenimiento de tejidos.88 Por definición, Patología Toxicológica 49(7) pezuñas es un mecanismo para estudiar la patogenia aguda células epiteliales entre la epidermis secundaria y la dérmica IL1b e IL6 suelen aumentar y las IL antiinflamatorias como IL10 disminuyen en el BWE y numerosos tejidos en el caballo.86,87 El estroma tisular se deriva CD45, CD34, CD14, CD11b o CD19, así como la expresión de genes y proteínas específicas del linaje siguiendo químicamente desarrollo embrionario, como la transcripción de unión de octámeros transición mesenquimal a epitelial de las células epiteliales basales células en el lado epidérmico de la membrana basal en laminitis natural e inducida.67,68 Daño microestructural y perdido en los modelos de oligofructosa, CHO e insulina.6971 En el reacciones como gammahistona H2AX y endotelina1 como la bcatenina y las integrinas en el modelo de CHO y la expresión del receptor del factor de crecimiento 1 similar a la insulina en el modelo de insulina, anormalmente alargada y sujeta a disqueratosis y requeridos por la Sociedad Internacional de Terapia Celular son los Los aislados de células primarias suelen ser colecciones heterogéneas de microestructura y ultraestructura.97 El conocimiento actual apoya Machine Translated by Google yang y lopez Las MSC autólogas (mismo individuo) y alogénicas (misma especie, diferente individuo) parecen promover la cicatrización de tejidos en caballos (incluidos los cascos) y otras especies.104106 A pesar de esto, se cree que los factores epigenéticos influyen en la plasticidad de las células progenitoras, con células de un tejido dado que tiene el mejor potencial para ayudar a reparar ese tejido.107 Los informes son mixtos en torno a la eficacia de las terapias de MSC no específicas de tejido en el casco y otros tejidos como el tendón, posiblemente debido a las consecuencias de la programación epigenética que no es superado por manipulación in vitro limitada.108110 Esta evidencia apoya fuertemente la necesidad de aislar y caracterizar las células progenitoras del casco para comprender los efectos de la patología lamelar. 1299 comúnmente conocida como transdiferenciación.98 También mantienen la capacidad de "retroceder" a una etapa anterior de desarrollo tanto por medios naturales como sintéticos.99 Además, las MSC exógenas pueden guiar y ser guiadas por células endógenas.100,101 A pesar de comportamientos y morfologías, las células indiferenciadas varían entre especies y tejidos.102 Esto requiere una caracterización individual para dilucidar las distintas propiedades y el potencial de las células de cada tejido original y especie.91,92 La capacidad de cultivar y manipular células progenitoras in vitro crea una plétora virtual de oportunidades para estudiar la regeneración tisular normal y anormal para dirigir el descubrimiento terapéutico progresivo y la traducción de terapias celulares.103 Figura 6. Microfotografías de células progenitoras laminares después del cultivo en medio de inducción adipogénico (A), osteogénico (B) o neurogénico (C), así como en medio estromal (D, E, F). Las gotitas adiposas, los depósitos de calcio y la expresión de la proteína 2 asociada a los microtúbulos (Map2) se tiñeron con Oil Red O (A, D, rojo), rojo de alizarina (B, E, rojo) y antimap2 con IgG antiratón (C, F, verde), respectivamente. Los núcleos se tiñeron con 40 \mu l , 6diamidino2fenilindol (C, F, azul). Machine Translated by Google Las células progenitoras epidérmicas son, como su nombre lo indica, derivadas la clasificación se realiza con células vivas para permitir el seguimiento del cultivo Las células madre del prepucio humano expresan CD90, CD105, detectores de fluorescencia cuantifican la intensidad de la luz dentro de especficos e hígado.117,122 Se han identificado varios inmunofenotipos entre especies como los queratinocitos inmaduros K15þ, CD34þ células progenitoras y homeostasis interrumpida en la piel que resulta Citometría de flujo y clasificación celular activada por fluorescencia CD105þ) de aislados de células primarias de pezuña equina para evaluación se asocia con leves a graves y potencialmente mortales 5, 14 y 15 típicamente expresadas por células inmaduras y queratinas 1, 9 y 10 por células maduras.36 Células madre epidérmicas humanas y factores de crecimiento de fibroblastos.117,118 Al igual que las MSC, también poseen la capacidad de diferenciarse en distintos linajes celulares. plasticidad a las células progenitoras de otros tejidos y puede madurar Coexpresión de queratinas 15 y 19 por queratinocitos basales Según se informa, las células progenitoras en las lesiones han promovido la cicatrización local.132 Esto da credibilidad al potencial de las células progenitoras exógenas o factores celulares para restaurar el potencial de cicatrización de las lesiones. según el tamaño y la fluorescencia. Para lograr esto, se aplica una carga electrostática a las gotas de fluido que contienen la base de conocimientos se expande, al igual que la conciencia de las distinciones número de células CD200+, CD34+ fue menor en el cuero cabelludo calvo, lo que llevó a la conclusión de que una falla o diferencia en la maduración función(es) específica(s) (Figura 7).31 En los tejidos epiteliales humanos, típicamente compuesto de un mecanismo de "flujo" por el cual las células pasan detectores de luz La dispersión de luz se utiliza para evaluar el tamaño y células, células amplificadoras del tránsito y queratinocitos con queratinas en múltiples linajes que incluyen hueso, tejido adiposo, nervio, el otro extremo del espectro es la epidermólisis ampollosa, un trastorno cutáneo hereditario en humanos y caballos asociado con el agotamiento sobre ellos, así como el potencial de las células exógenas o neotejidos para revertir o prevenir el proceso de la enfermedad. para separar las células que expresaban tanto K14 como CD105 (K14þ, Falta de proliferación de células basales o maduración de queratinocitos renovación bajo la dirección de factores de crecimiento como epidérmico mismos conceptos pero tiene la característica adicional de ordenar las celdas y K6 también se utilizan para identificar y aislar queratinocitos.125 mutaciones genéticas.25,131 Inyección de mesodérmico o epidérmico Las células progenitoras de la piel de la mayoría de las especies tienen (Rh123) versus expresión media de integrina 1b y alta acumulación de rodamina, respectivamente.121 Como la célula progenitora ningunadiferencia en el número de células progenitoras K15þ pero que el incluida la pezuña, varían con la etapa de maduración celular así como antígenos de interés sobre o dentro de las células.111 El sistema es hay una expresión distinta de queratina en las células basales, suprabasal a través de un aparato de detección compuesto por un activador láser y fue la principal distinción entre las dos condiciones.129 En Patología Toxicológica 49(7) muchos canales de detección para permitir la separación de células que expresan una amplia variedad de proteínas. Recientemente, se utilizó FACS exclusivo del casco de los caballos y de la membrana periodontal y variedad de células progenitoras epidérmicas dentro de aislados de células primarias heterogéneas, establece la plasticidad de las células y resalta los antígenos de superficie comunes con las MSC. de la epidermis y participar en la reparación de tejidos y cíclicos forma más compleja de citometría de flujo que se basa en la mayoría de los piel humana, murina y porcina.118,123,124 Los marcadores CD34 y colágeno en la unión dermoepidérmica debido a variables expresión de integrina 1b y baja acumulación de rodamina y una población celular heterogénea.115 expresada por poblaciones de células epiteliales de tejidos complejos, Las células progenitoras en el cuero cabelludo calvo versus piloso mostraron que había intensidad de la fluorescencia de los anticuerpos marcados que se unen a repetibilidad en la investigación de células progenitoras. se recogen en depósitos distintos. 113,114 El proceso de celda capacidades de producción en la piel humana.121,126 Similar a fibroblastos 1300 La interfaz epidérmicadérmica en el estrato lamellatum es separación. El nivel de complejidad varía entre los sistemas de citometría de flujo y FACS y puede incluir relativamente pocos a CD166 y CD73, que también se encuentran en MSC derivadas de médula ósea humana.124,127 Esta información confirma una amplia rangos de longitud de onda.112 La clasificación celular activada por fluorescencia es un de tejido de folículo piloso canino, y células CD29þ, K19þ de del ectodermo embrionario.116 Habitan en la capa basal en ampollas o descamación de la epidermis.130 La patología subyacente de la enfermedad es la falta de anclaje de proteínas como la laminina y las células amplificadoras del tránsito también se pueden distinguir por su alta y caracterización de un subconjunto distinto de células progenitoras patologías de la piel.128 Un estudio sobre el folículo piloso del cuero cabelludo humano (FACS) son herramientas universales para cuantificar distintas características celulares dentro de un aislado de células progenitoras heterogéneas. La citometría de flujo se utiliza para diferenciar las células según su tamaño, volumen y de múltiples capas embrionarias.119 En particular, se informa que las MSC son capaces de asumir un fenotipo epidérmico.120 Queratinas disminuye con la edad e indica la autorrenovación celular y tejido tejido dañado o comprometido. entre poblaciones celulares únicas. La diligencia continua para mantener la nomenclatura y los estándares respaldará la consistencia y células. Según la presencia o ausencia de carga, las células Células Progenitoras Epidérmicas Células progenitoras de pezuña Figura 7. Microfotografía fluorescente de células progenitoras de pezuña equina cultivadas teñidas con antiK14 y antiIgG488 de ratón (verde). Los núcleos se tiñen con 40, 6diamidino2fenilindol (azul). Machine Translated by Google del ligamento periodontal crioconservado que no se distinguía de los aislados de células frescas, las células de los crioconservados contendría razonablemente células progenitoras de transición que pueden restos de tejido con combinaciones de filtración, separación por gravedad y centrifugación.138,139 En particular, las células progenitoras de Las células progenitoras comparten algunas características ultraestructurales de las células progenitoras equinas epidérmicas y mesodérmicas, como vacuolas intracelulares y endoplasma rugoso dilatado bien desarrollado. potencial de expansión se ven afectados en consecuencia.141 Como tal, la mayoría las células pueden asumir fenotipos de piel y neurales. 146,147 De manera similar, Las células progenitoras de las pezuñas pueden proporcionar una visión novedosa de la patología de la laminitis. tanto ectodérmica (neurogénica) como mesodérmica (osteógena, yang y lopez con transdiferenciación.144,145 Tanto las células progenitoras mesodérmicas como las epidérmicas poseen capacidades de transdiferenciación como típico de la digestión de tejido con colagenasa para el aislamiento de células progenitoras del tejido adiposo y la piel con varias colagenasas (Figura 9).140 Se informa que la crioconservación "envejece" las células frescas confusión con células que resultan de la fusión de células progenitoras modelos del estrato interno equino pueden ser una alternativa (Figura 8). El conocimiento actual apoya que el progenitor primario el tejido de la pezuña muestra signos de senescencia, incluida una célula irregular La transdiferenciación es un proceso complejo por el cual los inmaduros curación, mientras que la EMT descontrolada es característica de la neoplasia sia.149,150 Una advertencia planteada por los investigadores es que la transición función en la reparación y mantenimiento de la conexión tisular compleja. 155 Recientemente, las células que expresan epidérmico (K15) o Las células progenitoras se han descrito recientemente en contraste con y células revitalizadas como lo mismo.140,142 microvellosidades (ectodérmicas).136,137 Las células también producen matriz extracelular en andamios portadores compuestos de poliéster sido aislado por digestión con colagenasa. 115 A diferencia de las células aisladas Morfología celular similar a la cresta neural y expresión de proteínas neurales después de la diferenciación neural.148 Un proceso de transdiferenciación bien conocido es la transición epidérmica a mesenquimatosa. que en la piel humana así como en el estrato lamellatum de la pezuña equina con células somáticas.151154 Elucidación del proceso EMT por aislamientos y comportamiento in vivo, plasticidad, tasa de crecimiento y aludido más arriba. En ratones y humanos, progenitor de médula ósea El estrato lamellatum del casco equino intacto y criopreservado también lecho ungueal en humanos.133,134 Aislamiento y cultivo de pezuña reticulum cisternae (mesodérmico), así como la superficie celular lamellatum expresan genes y proteínas ectodérmicos (K14, K15, K19) y mesodérmicos (CD29, CD44, CD105), y tienen La descripción del aislamiento de células progenitoras de pezuña equina es retículo endoplásmico y cromatina nuclear agregada Los informes advierten contra la consideración de cultivos continuamente origen, tejido original o fenotipo actual. 143 Numerosas vías de señalización celular distintas y superpuestas están asociadas adipogénicos) habilidades de diferenciación.135 Además, el casco equino 1301 (porejemplo, tipo I o tipo III), seguido de la separación de las células de Muestran células progenitoras mesodérmicas de médula ósea equina caracterizarse minuciosamente para confirmar su identidad y evitar membrana, citoplasma denso en electrones, rugosa mal organizada a la inducción in vivo de laminitis en cascos por lo demás normales. aislados de células de estrato de pezuña equina normal y anormal Las células asumen un nuevo linaje que es distinto de su embrionario. células, o células que expresan proteínas de múltiples linajes, deben Una interfaz natural entre la epidermis y la dermis como proteínas mesodérmicas (CD105) fueron identificadas en el estrato aislamiento de células progenitoras de los otros tejidos de interfaz o mineral y en matriz lamelar descelularizada in vivo, lo que confirma la capacidad de formar neotejido en plantillas personalizadas.115,135 Esta información sugiere que células in vitro (EMT). La EMT controlada es un proceso clave en el tejido normal transdiferenciación Figura 8. Stratum lamellatum recolectado de una pezuña equina (A) y el sedimento celular resultante (B) después de la digestión, filtrado y centrifugación. Machine Translated by Google Patología Toxicológica 49(7) pasajes in vitro (Figura 10).135 Las células mostraron plasticidad ectodérmica y mesodérmica y capacidades de transdiferenciación. 1302 Andamios de medicina regenerativa Los andamios de matriz tisular descelularizada se utilizan con frecuencia para la formación de neotejido in vitro e in vivo porque brindan soporte estructural y un entorno favorable que contiene diversas cantidades de proteínas tisulares nativas para facilitar la unión celular y ayudar a guiar la diferenciación.158,159 Las matrices se pueden derivar de prácticamente cualquier tejido y, por lo general, se descelularizan y se desproteinizan parcialmente mediante procesos químicos y térmicos. El potencial de que la EMT contribuya a la laminitis se sugiere por la abundante cuña mesodérmica de tejido fibroso típica de la afección. Esto es especialmente notable dada la presentación de células de transición en el estrato lamellatum. Se ha demostrado que la inflamación favorece la formación de tejido mesodérmico.157 Esto da credibilidad al potencial de la EMT inflamatoria impulsada por citoquinas en las pezuñas laminíticas. Dado el potencial para la formación de diversos neotejidos, las células progenitoras de transición pueden ser un objetivo terapéutico significativo para ayudar a evitar el daño tisular permanente y restaurar la formación normal después de un insulto inflamatorio en el casco equino. lamellatum.156 Los aislados de células progenitoras que expresaban ambas proteínas se aislaron posteriormente de aislados de células primarias de lamellatum del estrato heterogéneo y se cultivaron a través de múltiples Figura 10. Microfotografías electrónicas de transmisión de células progenitoras P3 del estrato lamellatum del casco equino cultivadas en material de cultivo (A) y en matriz de tejido lamelar descelularizado (B). Marcas de anticuerpos secundarios marcados con oro contra K15 (10 nm) y CD105 (20 nm) localizados en el citoplasma celular (A) y en la construcción fibrosa (B). Figura 9. Microfotografías electrónicas de transmisión de células progenitoras cultivadas de estrato lamel latum equino fresco (A) y crioconservado (B). Las células del tejido criopreservado muestran signos de senescencia. Machine Translated by Google El futuro de la terapia con células progenitoras La terapia con células progenitoras ha ganado gran popularidad en las últimas décadas. Los beneficios potenciales de las células progenitoras son abundantes e incluyen propiedades antiinflamatorias, dirección de células endógenas y aceleración de la cicatrización o formación de tejidos, entre otros . aislados de células primarias. Las preocupaciones potenciales sobre su uso incluyen la falta de una vida media y una vía de eliminación predecibles, la posibilidad de que las células indiferenciadas asuman fenotipos patológicos y posibles reacciones inmunitarias peligrosas.171,172 A pesar de esto, se han obtenido resultados prometedores . La complicada estructura de la piel requiere un marco de matriz que recapitule o facilite la formación de la unión epidérmicadérmica durante la cicatrización. La maduración de los queratinocitos para formar las capas externas protectoras de la piel depende de una conexión saludable entre la epidermis y la dermis.164 Se ha utilizado matriz tisular sintética y natural sola y con células progenitoras para aumentar la cicatrización de la piel, y las matrices a base de colágeno son muy populares. .157 Un informe detalla el uso de matriz de submucosa del intestino delgado porcino para tratar heridas granulares en las extremidades distales de los equinos.165 Se informa que las células estromales multipotentes de la sangre del cordón umbilical equino incrustadas en un gel de fibrina autóloga mejoran los resultados histológicos de las heridas cutáneas de las extremidades distales. 166 El armazón de hidrogel a base de dextrano mejoró la neovascularización y la regeneración de la piel en las heridas por quemaduras porcinas al promover la infiltración de células angiogénicas y acelerar la cinética de curación . .168 Si bien la cápsula del casco tiene muchas diferencias con la mayoría de la epidermis, el trabajo anterior establece un fuerte precedente para la matriz tisular y la matriz tisular con células para restaurar el crecimiento y la reparación normales del casco. ha informado de la administración de células primarias. También hay otras opciones valiosas para los aislados de células primarias. Algunos incluyen modelos de tejido vivo que recapitulan la formación de tejido embrionario normal y anormal, así como la generación de injertos de tejido y órganos viables para la implantación a partir de células progenitoras autólogas o autógenas. Es concebible que los modelos de neotejido a partir de células progenitoras de pezuñas puedan proporcionar un recurso valioso para el estudio y tratamiento de la laminitis equina. Los medios de cultivo se pueden modificar para replicar condiciones normales, enfermas e inflamadas para evaluar y modificar las respuestas celulares para resistir y superar las anomalías tisulares causadas por lesiones o enfermedades sistémicas. Los modelos de neotejido in vitro también pueden dar como resultado injertos de tejido viables y respaldar el desarrollo de una matriz terapéutica personalizada para la administración local. Inherente a estos objetivos futuristas, pero teóricamente alcanzables, está la necesidad continua de aislar y caracterizar por completo las poblaciones de células progenitoras nativas. Solo a través de avances enfocados e incrementales se puede aprovechar el poder de la célula para restaurar la función normal de un órgano o sistema para la salud y el bienestar de todo un organismo. significa en una variedad de combinaciones.160,161Sin embargo, la matriz tisular no necesariamente tiene que provenir de la especie o tejido receptor. Se han utilizado matrices descelularizadas para apoyar la regeneración de tejidos desde estructuras musculoesqueléticas relativamente simples hasta órganos complejos como el hígado.162,163 1303 Después de una inflamación severa, algunos cambios en la zona de la membrana basal del estrato lamelar incluyen alteración de la proliferación de queratinocitos, pérdida o reducción de proteínas vitales como laminina y colágeno, y disminución de las conexiones celulares de los hemidesmosomas.2,169 Al igual que otros tejidos, parece haber abundantes células progenitoras . células en el tejido lamelar dañado. Sin embargo, la falta de dirección estructural y proteica puede impedir la diferenciación adecuada y, de hecho, puede desviar la diferenciación a través de un proceso como la EMT. Es posible que la implantación mínimamente invasiva de estrato lamelar descelularizado (Figura 11) o neotejido estrato lamelatum formado por células progenitoras en condiciones de laboratorio controladas pueda proporcionar las señales necesarias para la restauración del tejido sano del casco. Es necesario continuar con la investigación in vitro para avanzar y refinar la posible administración de tejidos exógenos o construcciones de tejido celular. Declaración de Conflicto de Intereses El(los) autor(es) no declararon ningún conflicto de interés potencial, real o percibido con respecto a la investigación, autoría y/o publicación de este artículo. yang y lopez Figura 11. Micrografía electrónica de barrido de estrato laminar descelularizado que muestra la estructura lamelar típica (A, flecha) y la superficie cubierta de proteína (B). Machine Translated by Google identificación ORCID Financiamiento Los autores declararon haber recibido el siguiente apoyo financiero para la investigación, la autoría y/o la publicación de este artículo: El programa de estudios de salud equina de la Universidad Estatal de Luisiana proporcionó financiamiento para algunos de los trabajos descritos en esta revisión. Escuela de Medicina Veterinaria de la Universidad Estatal de Luisiana, Departamento de Agricultura de EE. UU. 1433 Programa de Investigación de Enfermedades y Salud Animal, y la Fundación Tynewald. 1304 Mandi J López https://orcid.org/000000025005239X Referencias Patología Toxicológica 49(7) 5. Wylie CE, Collins SN, Verheyen KL, Richard Newton J. Frecuencia de laminitis equina: una revisión sistemática con evaluación de la calidad de la evidencia publicada. Vet J. 2011;189(3):248256. 13. Asplin KE, PattersonKane JC, Sillence MN, Pollitt CC, Mc Gowan CM. 32. Yu J, Yu DW, Checkla DM, Freedberg IM, Bertolino AP. 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