Substrats d'oxyde de graphène réduit assisté par champ électromagnétique pulsé pour la multidifférenciation des cellules souches mésenchymateuses humaines
Ki-Taek Lim 1, Hoon Seonwoo 2, Kyung Bientôt Choi 3, Hexiu Jin 4, Kyung-Je Jang 2, Jangho Kim 5, Jin Woo Kim 6, Soo Jeune Kim 7, Pilule Hoon Choung 8, Jong Hoon Chung 2 9
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PMID : 27332788 DOI : 10.1002/adhm.201600429
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Les champs électromagnétiques (CEM) peuvent moduler la prolifération cellulaire, la réplication de l'ADN, la cicatrisation, l'expression des cytokines et la différenciation des cellules souches mésenchymateuses (CSM). Le graphène, un cristal 2D d'atomes de carbone hybrides sp(2), est devenu le point de mire de la recherche en ingénierie cellulaire et tissulaire. Cependant, une combinaison de graphène et de champs électromagnétiques n'a jamais été appliquée à l'ingénierie tissulaire. Cette étude combinée de l'oxyde de graphène réduit (RGO) et des CEM pulsés (PEMF) sur l'ostéogenèse et la neurogenèse des CSM. Les propriétés chimiques du RGO sont mesurées. Après évaluation, le RGO est adsorbé sur le verre et ses propriétés morphologiques et électriques sont étudiées. Ensuite, une étude in vitro est liée en utilisant des cellules souches de moelle osseuse alvéolaire (hABMSCs). Leur viabilité cellulaire, leur adhésion cellulaire et la formation de matrice extracellulaire (ECM) sont augmentées par RGO et PEMF. La combinaison de RGO et de PEMF améliore la différenciation ostéogénique. Ensemble, RGO et PEMF améliorent la différenciation neurogène et adipogène des hABMSC. De plus, dans une analyse de puces à ADN, la combinaison de RGO et de PEMF augmente de manière synergique la formation d'ECM, les protéines membranaires et le métabolisme. La combinaison de RGO et de PEMF devrait être une plate-forme efficace pour l'ingénierie des souches de cellules et des tissus.La combinaison de RGO et de PEMF devrait être une plate-forme efficace pour l'ingénierie des souches de cellules et des tissus.

Mots-clés : puce à ADN ; différenciation ; cellules souches de moelle osseuse alvéolaire humaine; champs électromagnétiques pulsés; oxyde de graphène réduit.

2016 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

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Termes MeSH
Cellules de moelle osseuse / cytologie
Cellules de moelle osseuse / métabolisme*
Adhésion cellulaire
Différenciation cellulaire*
Champs électromagnétiques*
Matrice extracellulaire / métabolisme
Graphite / chimie*
Humains
Cellules souches mésenchymateuses / cytologie
Cellules souches mésenchymateuses / métabolisme*
Substances
Graphite
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Évaluation des effets des champs électromagnétiques pulsés : examen systématique et méta-analyse des faits saillants de deux décennies de recherche études in vitro
Mahsa Mansourian 1, Ahmad Shanei 2
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PMID : 34368353 PMCID : PMC8342182 DOI : 10.1155/2021/6647497
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La thérapie par champ électromagnétique pulsé (CEMP) est un type de stimulation physique qui affecte les systèmes biologiques en champs interférents ou cohérents. Étant donné que les types cellulaires sont significativement distincts, ce qui représente un facteur important de stimulation, et que les CEMP ont des effets différents en termes de fréquence et d'intensité, de temps d'exposition et de forme d'onde. Cette étude vise à déterminer si les réponses positives et négatives distinctes correspondent à des caractéristiques spécifiques des cellules, à la fréquence et à la densité de flux, au temps d'exposition et à la forme d'onde. Les données nécessaires ont été extraites des observations expérimentales des modèles cellulaires in vitro. Les observations ont été disponibles à partir de 92 publications entre les années 1999 et 2019, qui sont sur les bases de données de PubMed et Web of Science. Dans chacune des études incluses, le type de cellules, la fréquence des impulsions d'exposition, la densité de flux d'exposition et les réponses cellulaires analysées ont été extraites. Selon les données collectées, la plupart des expériences ont été réalisées sur des cellules humaines, et sur 2421 expériences sur des cellules humaines, des changements cellulaires n'ont été observés que dans 51,05 % des données. En outre, les résultats ont souligné les effets potentiels des CEMP sur certains types de cellules humaines telles que les cellules d'ostéosarcome humain MG-63 ( Dans chacune des études incluses, le type de cellules, la fréquence des impulsions d'exposition, la densité de flux d'exposition et les réponses cellulaires analysées ont été extraites. Selon les données collectées, la plupart des expériences ont été réalisées sur des cellules humaines, et sur 2421 expériences sur des cellules humaines, des changements cellulaires n'ont été observés que dans 51,05 % des données. En outre, les résultats ont souligné les effets potentiels des CEMP sur certains types de cellules humaines telles que les cellules d'ostéosarcome humain MG-63 ( Dans chacune des études incluses, le type de cellules, la fréquence des impulsions d'exposition, la densité de flux d'exposition et les réponses cellulaires analysées ont été extraites. Selon les données collectées, la plupart des expériences ont été réalisées sur des cellules humaines, et sur 2421 expériences sur des cellules humaines, des changements cellulaires n'ont été observés que dans 51,05 % des données. En outre, les résultats ont souligné les effets potentiels des CEMP sur certains types de cellules humaines telles que les cellules d'ostéosarcome humain MG-63 ( la plupart des expériences ont été réalisées sur des cellules humaines, et sur 2421 expériences sur des cellules humaines, des changements cellulaires n'ont été observés que dans 51,05 % des données. En outre, les résultats ont souligné les effets potentiels des CEMP sur certains types de cellules humaines telles que les cellules d'ostéosarcome humain MG-63 ( la plupart des expériences ont été réalisées sur des cellules humaines, et sur 2421 expériences sur des cellules humaines, des changements cellulaires n'ont été observés que dans 51,05 % des données. En outre, les résultats ont souligné les effets potentiels des CEMP sur certains types de cellules humaines telles que les cellules d'ostéosarcome humain MG-63 (valeur p < 0,001) et des cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse. Cependant, le sarcome ostéogénique humain SaOS-2 ( p< 0,001) et les cellules souches mésenchymateuses dérivées de tissus adipeux (AD-MSC) ont montré une sensibilité moindre aux CEMP. Néanmoins, les preuves que des fréquences supérieures à 100 Hz, des densités de flux comprennent entre 1 et 10 mT et une exposition chronique de plus de 10 jours seraient plus efficaces pour fournir une réponse cellulaire. Cette étude rapportée avec succès des informations utiles sur le rôle du type cellulaire et des paramètres caractéristiques du signal, qui étaient d'une grande importance pour les thérapies ciblées les CEMP. Nos résultats permettront de mieux comprendre l'effet des CEMP in vitro, ce qui pourrait être utile comme référence pour de nombreuses in vivo ou essais précliniques.

Copyright 2021 Mahsa Mansourian et Ahmad Shanei.

Déclaration de conflit d'intérêts
Les auteurs déclarent n'avoir aucun conflit d'intérêts.

La co-culture avec des ostéoblastes humains et l'exposition à des champs électromagnétiques pulsés à fréquence extrêmement basse améliorent la différenciation ostéoblastique des cellules souches mésenchymateuses dérivées de l'adipose humaine
Sabrina Ehnert 1, Martijn van Griensven 2, Marina Unger 3, Hanna Scheffler 4, Karsten Falldorf 5, Anne-Kristin Fentz 6, Claudine Seeliger 7, Steffen Schröter 8, Andreas K Nussler 9, Elizabeth R Balmayor dix
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PMID : 29584629 PMCID : PMC5979428 DOI : 10.3390/ijms19040994
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Les cellules souches mésenchymateuses dérivées du tissu adipeux humain (Ad-MSC) ont été proposées comme option appropriée pour les thérapies cellulaires pour soutenir la régénération osseuse. Dans l'environnement osseux, les Ad-MSC reçoivent des stimuli de cellules résidentes susceptibles de favoriser leur différenciation ostéogénique. Il existe des preuves récentes que ce processus peut être encore amélioré par des champs électromagnétiques pulsés à extrêmement basse fréquence (ELF-PEMF). Ainsi, le projet visait à (i) étudier si les conditions de co-culture d'ostéoblastes humains (OB) et d'Ad-MSCs ont un impact sur leur prolifération et leur différenciation ostéogénique ; (ii) si cet effet peut être encore amélioré par une exposition répétitive à deux ELF-PEMF spécifiques (16 et 26 Hz) ; (iii) et l' effet de ces ELF-PEMF sur les ostéoclastes humains (OC).La différenciation ostéogénique a été améliorée en co-cultivant des OB et des Ad-MSC par rapport aux monocultures individuelles. Un rapport OB à Ad-MSC de 3:1 a eu des effets sur la teneur totale en les meilleurs protéines, l'activité de la phosphatase alcaline (AP) et la minéralisation de la matrice. La différenciation ostéogénique a été encore améliorée par les deux ELF-PEMF étudiés. Fait intéressant, seule une exposition répétitive à 26 Hz ELF-PEMF a augmenté l'activité Trap5B dans les CO. la formation osseuse, tandis que la fréquence plus élevée (26 Hz) pourrait améliorer le remodelage osseux. La différenciation ostéogénique a été encore améliorée par les deux ELF-PEMF étudiés. Fait intéressant, seule une exposition répétitive à 26 Hz ELF-PEMF a augmenté l'activité Trap5B dans les CO. la formation osseuse, tandis que la fréquence plus élevée (26 Hz) pourrait améliorer le remodelage osseux. Fait intéressant, seule une exposition répétitive à 26 Hz ELF-PEMF a augmenté l'activité Trap5B dans les CO.

Mots-clés : champs électromagnétiques pulsés à très basse fréquence (ELF-PEMF) ; cellules souches mésenchymateuses dérivées de tissus adipeux humains primaires (Ad-MSC); les ostéoblastes humains primaires (OB) ; ostéoclastes humains primaires (OC).

Déclaration de conflit d'intérêts
Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêt. Les sponsors fondateurs n'ont joué aucun rôle dans la conception de l'étude ; dans la collecte, l'analyse ou l'interprétation des données ; dans la rédaction du manuscrit et dans la décision de publier les résultats.

La magnétothérapie pulsée augmente la différenciation ostéogénique des cellules souches mésenchymateuses uniquement si elles sont pré-engagées
Letizia Ferroni 1, Ilaria Tocco 2, Andrea De Pieri 1, Martina Ménarine 1, Enrico Fermi 3, Adriano Piattelli 4, Chiara Gardin 1, Barbara Zavan 5
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PMID : 26979772 DOI : 10.1016/j.lfs.2016.03.020
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Objectif : La thérapie par champ électromagnétique pulsé (CEMP) s'est avérée être une méthode de traitement efficace, non invasive et sûre pour une variété de conditions cliniques, en particulier dans les contextes de guérison récalcitrante. Les mécanismes sous-jacents aux différents biologiques de la régénération tissulaire restent à élucider. Le but de la présente étude était de caractériser les effets des CEMP-ELF à fréquence extrêmement basse sur l'engagement du système de culture de souches cellulaires mésenchymateuses (CSM), grâce à la détermination du modèle d'expression génique et de la morphologie cellulaire .

Méthodes principales : Des CSM humaines dérivées du tissu adipeux (ADSC) ont été cultivées en présence de milieu de différenciation adipogène, ostéogénique, neural ou glial et de milieu basal, puis exposes à une stimulation quotidienne des ELF-PEMFs pendant 21 jours. Des cultures témoins ont été réalisées sans stimulation ELF-PEMFs pour toutes les populations cellulaires. Les effets sur l'engagement ont été évalués après 21 jours de cultures.

Conclusions de Principales: Les Résultats les ELF Que suggèrent-CEMP n'influencent pas l'engagement des ADSC et ne pas la favorisent adipogène différenciation, ostéogénique, neurale OU gliale. Cependant, le traitement ELF-PEMFs sur ADSCs cultivées dans un milieu de différenciation ostéogénique a nettement augmenté l'ostéogenèse.

Signification : Nous avons conclu que les CEMP ont déclenché la différenciation ostéogénique des ADSC uniquement s'ils sont pré-engagement et que cette thérapie peut être un candidat approprié pour le traitement d'affections nécessitant une accélération du processus de réparation.

Mots - clés : Cellules souches dérivées du tissu adipeux ; Régénération osseuse ; Engagement ostéogénique ; Champs électromagnétiques pulsés.

Copyright 2016 Elsevier Inc. Tous droits réservés.

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Tissu adipeux / cytologie
Adulte
Régénération osseuse / effets des radiations
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Média culturel
Champs électromagnétiques*
Expression génique / effets des rayonnements
Humains
Métabolisme des lipides / effets des radiations
Cellules souches mésenchymateuses / effets des radiations*
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Névroglie / effets des radiations
Neurones / effets des radiations
Ostéogenèse / effets des radiations*
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Potentiel thérapeutique des cellules souches autologues dérivées du tissu adipeux pour le traitement des maladies du foie
Chiara Gardin 1 2, Letizia Ferroni 3 4, Gloria Bellin 5 6, Giuseppe Rubini 7, Simone Barosio 8, Barbara Zavan 9 dix
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PMID : 30558283 PMCID : PMC6321531 DOI : 10.3390/ijms19124064
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Actuellement, le traitement le plus efficace pour les maladies du foie est la transplantation hépatique, mais son utilisation est limitée par la pénurie de donneurs d'organes, des raisons économiques et la nécessité d'une immunosuppression à vie. La greffe de cellules souches mésenchymateuses (CSM) représente une alternative prometteuse pour le traitement des pathologies hépatiques en médecine humaine et vétérinaire. De manière intéressante, ces pathologies apparaissent avec un profil clinique et pathologique commun dans les espèces humaines et canines ; en conséquence, les chiens peuvent être un modèle spontané pour les investigations cliniques chez l'homme. L'objectif de ce travail était de caractériser les MSC canines dérivées du tissu adipeux (cADSC) et de les comparer à leur homologue humain (hADSC) afin de soutenir l' application du modèle canin dans la thérapie cellulaire des maladies du foie.Les cADSC et les hADSC ont été isolés avec succès à partir d'échantillons de tissu adipeux. Les deux populations cellulaires partageaient une morphologie de type fibroblaste, une expression de marqueurs de surface de tige et un taux de prolifération communs. Lors de l'examen des capacités de différenciation multilignes, les cADSC ont montré un potentiel adipogène inférieur et une différenciation ostéogénique plus élevée que les cellules humaines. Les deux populations cellulaires ont conservé une viabilité élevée lorsqu'elles sont conservées dans le PBS à température contrôlée et jusqu'à 72 h, indiquant la possibilité d'un stockage et d'un transport à court terme. De plus, nous avons évalué l'efficacité de la transplantation d' ADSC autologues chez des chiens atteints de maladies du foie. Tous les animaux présentaient une fonction hépatique significativement améliorée, comme en témoignent les niveaux inférieurs de biomarqueurs hépatiques mesurés après la transplantation de cellules et l'évaluation des échantillons cytologiques. Nous pensons donc qu'une telle approche pourrait être un point de départ pour traduire les résultats dans la pratique clinique humaine à l'avenir. Ces effets bénéfiques semblent liés aux propriétés immunomodulatrices des cellules souches. Nous pensons donc qu'une telle approche pourrait être un point de départ pour traduire les résultats dans la pratique clinique humaine à l'avenir. Ces effets bénéfiques semblent liés aux propriétés immunomodulatrices des cellules souches. Nous pensons donc qu'une telle approche pourrait être un point de départ pour traduire les résultats dans la pratique clinique humaine à l'avenir.

Mots - clés : cellules souches dérivées de tissus adipeux (ADSC) ; greffe de cellules autologues; propriétés immunomodulatrices ; maladie du foie.

Déclaration de conflit d'intérêts
Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêt.

es champs électromagnétiques pulsés stimulent la différenciation ostéogénique dans la moelle osseuse humaine et les cellules souches mésenchymateuses dérivées du tissu adipeux
Alessia Ongaro 1, Agnès Pellati , Leïla Bagheri , Cinzia Fortini , Stefania Setti , Monica De Mattei
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PMID : 25099126 DOI : 10.1002/bem.21862
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Résumé
Les champs électromagnétiques pulsés (CEMP) jouent un rôle régulateur sur l'activité des ostéoblastes et sont cliniquement bénéfiques lors de la cicatrisation des fractures. Les cellules souches mésenchymateuses humaines (CSM) dérivées de différentes sources ont été largement utilisées dans l'ingénierie des tissus osseux. Par rapport aux CSM isolées de la moelle osseuse (BMSC), celles dérivées du tissu adipeux (ASC) sont plus faciles à obtenir et disponibles en plus grande quantité, bien qu'elles présentent un potentiel de différenciation ostéogénique moins important que les BMSC. L'hypothèse testée dans cette étude était d'évaluer si les PEMF favorisent la différenciation ostéogénique à la fois dans les BMSC et dans les ASC et de comparer le rôle des PEMF seuls et en combinaison avec la protéine morphogénétique osseuse (BMP)-2 du stimulus ostéogénique biochimique. Marqueurs ostéogéniques précoces et tardifs, tels que l'activité de la phosphatase alcaline (ALP), les taux d'ostéocalcine, et la minéralisation de la matrice, ont été analysés à différents moments au cours de la différenciation ostéogénique. Les résultats ont montré que les PEMF induisaient une différenciation ostéogénique en augmentant l'activité ALP, l'ostéocalcine et la minéralisation de la matrice dans les BMSC et les ASC, suggérant que l'activité PEMF est maintenue pendant toute la période de différenciation. L'ajout de BMP-2 dans les cultures exposées à PEMF a encore augmenté tous les marqueurs ostéogéniques dans les BMSC, tandis que dans les ASC, le rôle stimulateur des PEMF était indépendant de BMP-2. Nos résultats indiquent que les PEMF peuvent stimuler une induction ostéogénique précoce à la fois dans les BMSC et les ASC et suggèrent que les PEMF sont un facteur bioactif pour améliorer l'ostéogenèse des ASC, qui sont une source cellulaire intéressante pour les applications cliniques. En conclusion,

Mots-clés : tissu adipeux ; cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse; Les cellules souches mésenchymateuses; différenciation ostéogénique; champs électromagnétiques pulsés.

2014 Wiley Periodicals, Inc.

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Types de publications
Soutien à la recherche, gouvernement non américain
Termes MeSH
Tissu adipeux / cytologie*
Adulte
Phosphatase alcaline / métabolisme
Cellules de moelle osseuse*
Protéine morphogénétique osseuse 2 / métabolisme
Calcification, Physiologique
Différenciation cellulaire*
Cellules, cultivées
Champs électromagnétiques*
Femelle
Humains
Homme
Cellules souches mésenchymateuses / physiologie*
Ostéocalcine / métabolisme
Ostéogenèse*
Périodicité
Jeune adulte
Substances
Protéine BMP2, humaine
Protéine morphogénétique osseuse 2
Ostéocalcine
Phosphatase alcaline
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Dérèglement épigénétique dans divers types de cellules exposées à des champs magnétiques extrêmement basses fréquences
Gianfranco Giorgi 1, Brunella Del Ré 2
Affiliations développer
PMID : 34287715 DOI : 10.1007/s00441-021-03489-6
Résumé
Les mécanismes épigénétiques régulent l'expression des gènes, sans modifier la séquence d'ADN, et établissent des modèles d'expression temporelle et spatiale spécifiques au type de cellule. Des altérations des marques épigénétiques ont été observées dans plusieurs pathologies, dont le cancer et les troubles neurologiques. De nouvelles preuves indiquent qu'une variété de facteurs environnementaux peuvent provoquer des altérations épigénétiques et éventuellement influencer les risques de maladie. Les humains sont de plus en plus exposés à des champs magnétiques à très basse fréquence (ELF-MF), qui en 2002 ont été classés comme cancérogènes possibles par le Centre international de recherche sur le cancer. Cette revue résume les connaissances actuelles sur le lien entre l'exposition aux ELF-MF et les altérations épigénétiques dans divers types de cellules. Malgré le nombre limité de publications, les preuves disponibles indiquent que l'exposition aux ELF-MF peut être associée à des changements épigénétiques, y compris la méthylation de l'ADN, des modifications des histones et l'expression des microARN. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour étudier les mécanismes moléculaires sous-jacents aux phénomènes observés.

Mots-clés : méthylation de l'ADN ; Électromagnétique; épigénétique ; Modifications des histones ; MicroARN ; champ magnétique.

2021. L'auteur(s).

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