Evaluación del potencial terapéutico de diferentes combinaciones celulares para promover la regeneración vascular en un modelo murino de isquemia crítica que amenaza la extremidad

Abstract

La isquemia crítica periférica (CLTI, del inglés Critical limb-threatening ischemia), la manifestación más severa de la enfermedad arterial periférica (PAD, del inglés Peripheral artery disease), se caracteriza por el estrechamiento y obstrucción de las arterias de las extremidades, normalmente correlacionado con la formación de placas ateroscleróticas. Esto provoca que el tejido adyacente a esas arterias no reciba el aporte de oxígeno y nutrientes necesario, generando en los pacientes dolor crónico en reposo de la extremidad, úlceras isquémicas que pueden derivar en gangrena e incluso la amputación eventual de los dedos o la extremidad. Hasta la fecha, el tratamiento disponible es la revascularización quirúrgica mediante baipás o angioplastia, y amputación en el caso de extremidades no salvables. Aunque en este sentido, solo el 30% de los pacientes son aptos para una revascularización quirúrgica debido a las altas comorbilidades que presentan. Alternativamente, las terapias angiogénicas basadas en células han surgido como un prometedor un enfoque que es eficaz y seguro para promover la revascularización. Sin embargo, la variedad de tipos y combinaciones celulares, vías de administración o dosis aplicadas, han limitado su éxito en los ensayos clínicos, siendo necesario alcanzar un consenso respecto al cóctel celular óptimo para estos pacientes. Para ello, también es esencial comprender los mecanismos por los que estas células ejercen sus propiedades regenerativas y, además, dilucidar su biodistribución una vez administradas para asegurar la bioseguridad del producto y evitar la traslocación sistémica. Es por ello que, en el presente proyecto de tesis se ha analizado, por un lado, el efecto terapéutico que se produce en el tejido isquémico cuando se trata con un producto celular compuesto con células mononucleares derivadas de médula ósea, y por otro, con un cóctel celular compuesto por células endoteliales formadoras de colonias (ECFCs) aisladas de tejido adiposo o cordón umbilical, combinadas con células madre mesenquimales (MSCs). En general, la implantación de los diferentes productos celulares mejoró la recuperación del flujo sanguíneo tras la lesión isquémica a través de la inducción de neovascularización en el modelo murino. Además, se han analizado los cambios proteómicos asociados a la administración de esta última combinación celular, observando diferencias en el patrón de expresión de proteínas asociados a la reducción del proceso necrótico, la modulación de la respuesta inmune y la regeneración y reparación tisular. Asimismo, se ha optimizado un protocolo de seguimiento celular que permite la detección de las células en un enfoque in vivo y ex vivo, determinando también, que no provoca ningún efecto negativo en la funcionalidad celular. Con este protocolo, se evaluó la biodistribución de las células de ambos ensayos determinando que una administración intramuscular del producto celular provocó una mayor disponibilidad de las células en el tejido isquémico sin translocación sistémica. En conclusión, los dos productos celulares ejercieron un papel regenerativo en el tejido isquémico pudiendo analizar los cambios moleculares asociados. Además, los ensayos de biodistribución son necesarios para definir, entre otros, parámetros tales como la ruta de administración y evaluar que las células no se translocan a otras zonas del organismo.