Caraterísticas da forma celular das células do músculo esquelético humano como fator de previsão da competência miogénica: Um novo paradigma para uma terapia celular de precisão

Charlotte Desprez, Davide Danovi, Charles H Knowles e Richard M Day.

J. Tissue Eng. 2023;14:1-18.

Resumo

As células derivadas do músculo esquelético (SMDC) têm um enorme potencial para repor o músculo disfuncional perdido devido a doença ou traumatismo. A utilização terapêutica atual das SMDC baseia-se na colheita de células autólogas a partir de biópsias musculares que são subsequentemente expandidas in vitro antes de serem reimplantadas no doente. A heterogeneidade pode resultar de múltiplos factores, incluindo a qualidade da biópsia inicial, a idade e a comorbilidade que afectam as SMDC processadas. Os atributos de qualidade destinados a utilização clínica centram-se frequentemente em níveis mínimos de expressão de marcadores de células miogénicas. Estas abordagens não avaliam a probabilidade de as SMDC se diferenciarem e formarem miofibras quando implantadas in vivo, o que, em última análise, determina a probabilidade de regeneração muscular. A previsão da potência terapêutica das SMDC in vitro antes da implantação é fundamental para o desenvolvimento de terapêuticas bem sucedidas na medicina regenerativa e para a redução dos custos de implementação. Neste artigo, apresentamos o desenvolvimento de uma nova ferramenta de caraterização de SMDC para examinar populações de células in vitro derivadas de diferentes dadores. Desenvolvemos um pipeline baseado em imagens para quantificar as caraterísticas morfológicas e extraímos descritores da forma das células. Investigámos se estes poderiam prever a heterogeneidade na formação de miotubos e correlacionar-se com o índice de fusão miogénica. Verificou-se que várias das caraterísticas iniciais da forma das células se correlacionavam negativamente com o índice de fusão. Estas incluíam a área total ocupada pelas células, a forma da área, a área da caixa delimitadora, a compactação, o diâmetro equivalente, o diâmetro mínimo de ferret, o comprimento do eixo menor e o perímetro do SMDC 24 horas após o início da cultura. A informação extraída com a nossa abordagem indica que a imagiologia de células vivas pode detetar uma gama de fenótipos celulares com base apenas na forma das células e que a preservação da integridade celular pode ser utilizada para prever a propensão para formar miotubos in vitro e tecido funcional in vivo.

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https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36949843/