scholarly journals Adipose-Derived Stem Cells in Novel Approaches to Breast Reconstruction: Their Suitability for Tissue Engineering and Oncological Safety

2017 ◽  
Vol 11 ◽  
pp. 117822341772677 ◽  
Author(s):  
Niamh O’Halloran ◽  
Donald Courtney ◽  
Michael J Kerin ◽  
Aoife J Lowery
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Tissue Engineering ◽  
Stem Cells ◽  
Breast Reconstruction ◽  
Disease Recurrence ◽  
Adipose Derived Stem Cells ◽  
Oncological Safety ◽  
Patients With Cancer

Adipose-derived stem cells (ADSCs) are rapidly becoming the gold standard cell source for tissue engineering strategies and hold great potential for novel breast reconstruction strategies. However, their use in patients with breast cancer is controversial and their oncological safety, particularly in relation to local disease recurrence, has been questioned. In vitro, in vivo, and clinical studies using ADSCs report conflicting data on their suitability for adipose tissue regeneration in patients with cancer. This review aims to provide an overview of the potential role for ADSCs in breast reconstruction and to examine the evidence relating to the oncologic safety of their use in patients with breast cancer.

scholarly journals Stamina-Enhancing Effects of Human Adipose-Derived Stem Cells

2021 ◽  
Vol 30 ◽  
pp. 096368972110354
Author(s):  
Eun-Jung Yoon ◽  
Hye Rim Seong ◽  
Jangbeen Kyung ◽  
Dajeong Kim ◽  
Sangryong Park ◽  
...  
Keyword(s):  
Physical Activity ◽  
Stem Cells ◽  
Locomotor Activity ◽  
Tissue Injury ◽  
Male Rats ◽  
Adipose Derived Stem Cells ◽  
Sprague Dawley ◽  
Serum Triglycerides

Stamina-enhancing effects of human adipose derived stem cells (hADSCs) were investigated in young Sprague-Dawley rats. Ten-day-old male rats were transplanted intravenously (IV) or intracerebroventricularly (ICV) with hADSCs (1 × 106 cells/rat), and physical activity was measured by locomotor activity and rota-rod performance at post-natal day (PND) 14, 20, 30, and 40, as well as a forced swimming test at PND 41. hADSCs injection increased the moving time in locomotor activity, the latency in rota-rod performance, and the maximum swimming time. For the improvement of physical activity, ICV transplantation was superior to IV injection. In biochemical analyses, ICV transplantation of hADSCs markedly reduced serum creatine phosphokinase, lactate dehydrogenase, alanine transaminase, and muscular lipid peroxidation, the markers for muscular and hepatic injuries, despite the reduction in muscular glycogen and serum triglycerides as energy sources. Notably, hADSCs secreted brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and nerve growth factor in vitro, and increased the level of BDNF in the brain and muscles in vivo. The results indicate that hADSCs enhance physical activity including stamina not only by attenuating tissue injury, but also by strengthening the muscles via production of BDNF.

scholarly journals Targeting specificity of dendritic cells on breast cancer stem cells: in vitro and in vivo evaluations

2015 ◽  
pp. 323 ◽  
Author(s):  
Phuc Pham ◽  
Sinh Nguyen ◽  
Viet Pham ◽  
Ngoc Phan ◽  
Huyen Nguyen ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Dendritic Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Breast Cancer Stem Cells

TRENDS AND CHALLENGES OF CARTILAGE TISSUE ENGINEERING

2009 ◽  
Vol 21 (03) ◽  
pp. 149-155 ◽  
Author(s):  
Hsu-Wei Fang
Keyword(s):  
Tissue Engineering ◽  
Stem Cells ◽  
Growth Factors ◽  
Bone Cells ◽  
Cartilage Tissue Engineering ◽  
Bioactive Molecules ◽  
In Vivo Studies ◽  
Cartilage Tissue

Cartilage injuries may be caused by trauma, biomechanical imbalance, or degenerative changes of joint. Unfortunately, cartilage has limited capability to spontaneous repair once damaged and may lead to progressive damage and degeneration. Cartilage tissue-engineering techniques have emerged as the potential clinical strategies. An ideal tissue-engineering approach to cartilage repair should offer good integration into both the host cartilage and the subchondral bone. Cells, scaffolds, and growth factors make up the tissue engineering triad. One of the major challenges for cartilage tissue engineering is cell source and cell numbers. Due to the limitations of proliferation for mature chondrocytes, current studies have alternated to use stem cells as a potential source. In the recent years, a lot of novel biomaterials has been continuously developed and investigated in various in vitro and in vivo studies for cartilage tissue engineering. Moreover, stimulatory factors such as bioactive molecules have been explored to induce or enhance cartilage formation. Growth factors and other additives could be added into culture media in vitro, transferred into cells, or incorporated into scaffolds for in vivo delivery to promote cellular differentiation and tissue regeneration.Based on the current development of cartilage tissue engineering, there exist challenges to overcome. How to manipulate the interactions between cells, scaffold, and signals to achieve the moderation of implanted composite differentiate into moderate stem cells to differentiate into hyaline cartilage to perform the optimum physiological and biomechanical functions without negative side effects remains the target to pursue.

scholarly journals High glucose induces early senescence in adipose-derived stem cells by accelerating p16 and mTOR

2019 ◽  
Vol 6 (6) ◽  
pp. 3213-3221
Author(s):  
Hieu Liem Pham ◽  
Phuc Van Pham
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
High Glucose ◽  
Glucose Concentration ◽  
Culture Medium ◽  
Diabetic Patients ◽  
Adipose Derived Stem Cells ◽  
Differentiation Potential ◽  
Normal Glucose

Introduction: The senescence of stem cells is the primary reason that causes aging of stem cell-containing tissues. Some hypotheses have suggested that high glucose concentration in diabetic patients is the main factor that causes senescence of cells in those patients. This study aimed to evaluate the effects of high glucose concentrations on the senescence of adipose-derived stem cells (ADSCs). Methods: ADSCs were isolated and expanded from human adipose tissues. They were characterized and confirmed as mesenchymal stem cells (MSCs) by expression of surface markers, their shape, and in vitro differentiation potential. They were then cultured in 3 different media- that contained 17.5 mM, 35 mM, or 55 mM of D-glucose. The senescent status of ADSCs was recorded by the expression of the enzyme beta-galactosidase, cell proliferation, and doubling time. Real-time RT-PCR was used to evaluate the expression of p16, p21, p53 and mTOR. Results: The results showed that high glucose concentrations (35 mM and 55 mM) in the culture medium induced senescence of human ADSCs. The ADSCs could progress to the senescent status quicker than those cultured in the lower glucose-containing medium (17.5 mM). The senescent state was related to the up-regulation of p16 and mTOR genes. Conclusion: These results suggest that high glucose in culture medium can trigger the expression of p16 and mTOR genes which cause early senescence in ADSCs. Therefore, ADSCs should be cultured in low glucose culture medium, or normal glucose concentration, to extend their life in vitro as well as in vivo.  

scholarly journals The role of ProMyelocytic Leukemia (PML) protein in breast cancer and breast cancer stem cells

2018 ◽  
Author(s):  
Νικολέτα-Νίκη Σαχίνη
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Promyelocytic Leukemia ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Forkhead Box ◽  
Forkhead Box M1

Ο καρκίνος του μαστού αποτελεί την πιο συχνή μορφή καρκίνου στις γυναίκες. Πρόκειται για μια ετερογενή ασθένεια όσον αφορά το φαινότυπό της και το γενετικό της υπόβαθρο. Καρκινικά χαρακτηριστικά, όπως ο ρυθμός πολλαπλασιασμού, η διεισδυτικότητα, η μεταστατικότητα, η ανθεκτικότητα στα φάρμακα και συγκεκριμένες ογκογόνες μεταλλαγές διαφέρουν μεταξύ περιπτώσεων καρκίνου του μαστού. Τέτοιου είδους ετερογένεια (ενδο-ογκική και δι-ογκική) μεταξύ των όγκων προκύπτει από στοχαστικές γενετικές και επιγενετικές αλλαγές οι οποίες προσδίδουν κληρονομήσιμες φαινοτυπικές και λειτουργικές διαφορές μεταξύ των καρκινικών κυττάρων. Παρ’ όλο που υπάρχουν θεραπευτικά σχήματα που αντιμετωπίζουν επιτυχώς την ασθένεια, η ετερογενής της φύση την καθιστά δύσκολο θεραπευτικό στόχο. Επομένως, η κατανόηση των παθογενετικών και μοριακών μηχανισμών οι οποίοι διέπουν τη νόσο και τους διαφορετικούς υποτύπους της είναι απαραίτητη για την ανακάλυψη νέων φαρμακευτικών στόχων και το σχεδιασμό εξατομικευμένης θεραπείας.Η πρωτεΐνη της προμυελοκυτταρικής λευχαιμίας (PML) περιγράφεται συνήθως ως ογκοκατασταλτικός παράγοντας λόγω των προ-αποπτωτικών, ανασταλτικών του κυτταρικού κύκλου και προγηραντικών ιδιοτήτων της. Συνεπώς, η έκφρασή της απουσιάζει από πρωτοπαθή δείγματα διαφόρων νεοπλασιών, συμπεριλαμβανομένου και του καρκίνου του μαστού. Παρ’ όλα αυτά σε πρόσφατες βιβλιογραφικές αναφορές η PML χαρακτηρίζεται ως ογκογόνος παράγοντας. Συγκεκριμένα, στη χρόνια μυελογενή λευχαιμία, σε γλοιοβλαστώματα και σε ορισμένες περιπτώσεις τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού η PML εκφράζεται σε υψηλά επίπεδα. Οι προ-ογκογόνες ιδιότητες της PML φαίνεται να σχετίζονται με τη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου των φυσιολογικών και καρκινικών βλαστοκυττάρων αλλά και τη διατήρηση της αυτο-ανανέωσης, μέσω μεταβολικών οδών π.χ. οξείδωση των λιπαρών οξέων. Επομένως, προκύπτει ότι υπό συγκεκριμένες συνθήκες η PML έχει διττό ρόλο στην ογκογένεση εκδηλώνοντας ογκοκατασταλτική ή ογκογόνα δράση.Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η αποσαφήνιση των μοριακών και επιγενετικών μηχανισμών με τους οποίους η PML ρυθμίζει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και τα μονοπάτια αυτό-ανανέωσης στον καρκίνο του μαστού. Τα πειραματικά μας δεδομένα υποστηρίζουν ότι η υπερέκφραση (ΥΕ) της PML αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και μπλοκάρει τον κυτταρικό κύκλο της τριπλά αρνητικά κυτταρικής σειράς καρκίνου του μαστού, MDA-MB-231. Από την ανάλυση του μεταγραφικού προφίλ αυτών των κυττάρων προκύπτει ότι σημαντικά σηματοδοτικά μονοπάτια και βιολογικές λειτουργίες, όπως και οι ρυθμιστές τους, διαταράσσονται μετά από ΥΕ PML. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι πολλά από τα γονίδια σχετιζόμενα με τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό των οποίων η έκφραση μειώνεται μετά από ΥΕ PML είναι και, θετικά, ρυθμιζόμενοι στόχοι του μεταγραφικού παράγοντα FOXM1 (Forkhead Box M1). Η λειτουργική αλληλεπίδραση της PMLIV με την επικράτεια πρόσδεσης του FOXM1 στο DNA, καθώς και η μείωση του FOXM1 σε επίπεδο mRNA και πρωτεΐνης, υποδεικνύουν ότι η PMLIV είναι ένας καταστολέας του FOXM1. Επιπλέον, δείξαμε ότι η PMLIV YE επηρεάζει το μεταγραφικό πρόγραμμα του μεταγραφικού παράγοντα, FOXO3, o οποίος δρα ανοδικά του FOXM1. Συμπερασματικά, προτείνουμε ότι η PML επηρεάζει την ισορροπία των FOXO3 και FOXM1 μεταγραφικών προγραμμάτων στοχεύοντας διακριτά υποσύνολα γονιδίων. Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι υψηλά επίπεδα PML μπορούν να επηρεάσουν ταυτόχρονα ποικίλα σηματοδοτικά μονοπάτια στοχεύοντας τον άξονα FOXO3-FOXM1, ο οποίος συνδέει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό (FOXM1) με την απόπτωση, διακοπή του κυτταρικού κύκλου και μηχανισμούς επιβίωσης (FOXO3). Βρήκαμε ακόμη ότι εκτός από τους FOXO3 και FOXM1, η ΥΕ PML στοχεύει κι άλλους καίριους μεταγραφικούς παράγοντες (NFYA,E2F,TBP) με γενικό ρόλο στη μεταγραφή και στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Συνεπώς, θεωρούμε ότι η PMLIV ΥΕ επιδρά σε σημαντικές βιολογικές διεργασίες μέσω ενός σύνθετου δικτύου μεταγραφικών παραγόντων και επιγενετικών αλλαγών. Αρχικά πειράματα PMLIV YE σε κύτταρα διαφορετικού τύπου καρκίνου του μαστού, τα Τ47D, έδειξαν ότι η PMLIV YE οδηγεί σε αναστολή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, αλλά προκαλεί και διαφορετικές αποκρίσεις σε σχέση με τα MDA-MB-231 κύτταρα.Μελετήσαμε ακόμη το ρόλο της PMLIV σε βλαστικά καρκινικά κύτταρα του μαστού. Παρατηρήσαμε ότι η PMLIV YE μειώνει την ικανότητα σχηματισμού ογκοσφαιρών στην καρκινική σειρά MDA-MB-231, υποδηλώνοντας ότι η PMLIV μειώνει την αυτό-ανανέωση των βλαστικών καρκινικών κυττάρων. Επιπλέον, ερευνήσαμε την επίδραση της PMLIV σε απομονωμένους, με βάση την έκφραση των επιφανειακών δεικτών EpCAM/CD24, υποπληθυσμούς καρκινικών κυττάρων και διαπιστώσαμε ότι η PMLIV YE επηρεάζει με διαφορετικό τρόπο την έκφραση γονιδίων που εμπλέκονται στη διαφοροποίηση του επιθηλίου, στην επιθηλιακή προς μεσεγχυματική μετάβαση, στον πολλαπλασιασμό και στη βλαστικότητα του κάθε υποπληθυσμού, καθώς και την ικανότητα αυτο-ανανέωσης η οποία καθορίστηκε in vitro με τη δοκιμασία σφαιρογένεσης και in vivo με ξενομοσχεύματα. Επομένως, τα αρχικά μας δεδομένα, σε αντίθεση με προηγούμενες αναφορές, υποστηρίζουν την άποψη ότι πολύ ογκογόνοι κυτταρικοί υποπληθυσμοί εμπίπτουν σε περισσότερους από έναν EpCAM/CD24 υπότυπους οι οποίοι επηρεάζονται από την PMLIV με διαφορετικό τρόπο.Συμπερασματικά, η ερευνά μας δίνει πληροφορίες για τη ρύθμιση της ανάπτυξης των όγκων από την PML στον καρκίνο του μαστού. Προσδιορίσαμε τους FOXO3 και FOXM1 σαν αλληλεπιδρώντες παράγοντες της PML, οι οποίοι προσδιορίζουν και το λειτουργικό αποτέλεσμα της PML στο κυτταρικό υπόβαθρο των MDA-MB-231 κυττάρων και αναδείξαμε έναν καινούριο, ρυθμιστικό άξονα στον πολλαπλασιασμό του καρκίνου του μαστού, PML/FOXO3/FOXM1, ο οποίος μπορεί να είναι θεραπευτικός στόχος. Επιπλέον, οι αρχικές παρατηρήσεις στα T47D κύτταρα, ενισχύουν την άποψη περί κυτταρικού υποβάθρου εξαρτώμενης δράσης της PML. Η PMLIV YE επηρέασε πολύ λιγότερο τη δημιουργία σφαιρών, ένδειξη αυτο-ανανέωσης, στα T47D σε σχέση με τα MDA-MB-231. Επιπλέον, συγκρίνοντας το μεταγραφικό προφίλ των δύο κυτταρικών σειρών, οι οποίες αντιπροσωπεύουν διαφορετικούς μοριακούς υποτύπους του καρκίνου του μαστού, μετά από PMLIV YE διαπιστώσαμε ότι η PMLIV επηρεάζει τόσο κοινές αλλά και διακριτές ομάδες γονιδίων. Προτείνουμε ότι η PML ευνοεί τόσο την αναστολή της ανάπτυξης του όγκου όσο και μηχανισμούς επιβίωσης σε διαφορετικό βαθμό, ο οποίος καθορίζεται από το εκάστοτε γενετικό και επιγενετικό υπόβαθρο των κυττάρων.

scholarly journals Use of adipose-derived stem cells in lymphatic tissue engineering and regeneration

2021 ◽  
Vol 48 (5) ◽  
pp. 559-567
Author(s):  
Antonio Jorge Forte ◽  
Daniel Boczar ◽  
Rachel Sarabia-Estrada ◽  
Maria T. Huayllani ◽  
Francisco R. Avila ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Systematic Review ◽  
Tissue Engineering ◽  
Stem Cells ◽  
Stem Cell ◽  
Growth Factor ◽  
Cochrane Central Register ◽  
Adipose Derived Stem Cells ◽  
Lymphatic Tissue ◽  
Factor C

The potential to differentiate into different cell lines, added to the easy and cost-effective method of extraction, makes adipose-derived stem cells (ADSCs) an object of interest in lymphedema treatment. Our study’s goal was to conduct a comprehensive systematic review of the use of ADSCs in lymphatic tissue engineering and regeneration. On July 23, 2019, using PubMed/MEDLINE, Cochrane Clinical Answers, Cochrane Central Register of Controlled Trials, and Embase databases, we conducted a systematic review of published literature on the use of ADSCs in lymphatic tissue engineering and regeneration. There were no language or time frame limitations, and the following search strategy was applied: ((Adipose stem cell) OR Adipose-derived stem cell)) AND ((Lymphedema) OR Breast Cancer Lymphedema). Only original research manuscripts were included. Fourteen studies fulfilled the inclusion criteria. Eleven studies were experimental (in vitro or in vivo in animals), and only three were clinical. Publications on the topic demonstrated that ADSCs promote lymphangiogenesis, and its effect could be enhanced by modulation of vascular endothelial growth factor-C, interleukin-7, prospero homeobox protein 1, and transforming growth factor-β1. Pilot clinical studies included 11 patients with breast cancer-related lymphedema, and no significant side effects were present at 12-month follow-up. Literature on the use of ADSCs in lymphatic tissue engineering and regeneration demonstrated promising data. Clinical evidence is still in its infancy, but the scientific community agrees that ADSCs can be useful in regenerative lymphangiogenesis. Data collected in this review indicate that unprecedented advances in lymphedema treatment can be anticipated in the upcoming years.

Can Activated Platelet Rich Plasma Combined with Adipose-Derived Stem Cells Be Used to Treat Skin Wrinkles?

2013 ◽  
pp. 313-329
Author(s):  
Phuc Van Pham ◽  
Loan Thi-Tung Dang ◽  
Nhung Hai Truong ◽  
Ngoc Kim Phan
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Platelet Rich Plasma ◽  
Adipose Derived Stem Cells ◽  
Fibroblast Proliferation ◽  
Skin Rejuvenation ◽  
Collagen Production ◽  
Dermal Layer ◽  
Skin Wrinkles

In recent years, Platelet Rich Plasma (PRP) and Adipose-Derived Stem Cells (ADSCs) have been used separately for many clinical applications, especially skin rejuvenation. A combined injection of PRP and ADSCs could therefore be used to treat skin wrinkles. However, there are controversies and reports with conflicting results regarding the efficacy of this treatment. The authors aimed to determine the anti-wrinkle and skin rejuvenation mechanism of combined PRP and ADSCs treatment. The effects of PRP and ADSCs isolated from the same consenting donors were evaluated using in vitro and in vivo models. The in vitro effects of PRP and ADSCs on dermal fibroblast proliferation, collagen production, and inhibition of Matrix Metalloproteinase-1 (MMP-1) production were investigated using a co-culture model. Fibroblasts and ADSCs were cultured within the same dish, but in two separate cavities (using an insert plate), in the presence of the same PRP-supplemented medium. In vivo, the authors evaluated the effects of combined PRP and ADSCs on skin histochemistry, including changes in the dermal layer and collagen production in photo-aged skin (mice). They also determined the survival and differentiation of grafted ADSCs. The results show that combined PRP and ADSCs strongly stimulate in vitro fibroblast proliferation, collagen production, and inhibition of MMP-1 synthesis. Intra-dermal co-injection of PRP and ADSCs was observed to stimulate increased dermal layer thickness and collagen production compared with the untreated group. These results indicate that a combined PRP and ADSC injection can reduce wrinkles more effectively than either PRP or ADSC alone, and provide insight into the clinical use of PRP combined with ADSCs for dermal applications, particularly skin rejuvenation.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document