Étude en laboratoire comparant les préparations de tissu adipeux pour la santé du cartilage du genou
Lauren Kokai, Joseph Chen, Dong Wang, Sheri Wang, Francesco M. Egro, Benjamin Schilling, Hengyun Sun, Asim Ejaz, J. Peter Rubin, Jeffrey A. Gusenoff, Nam Vo, Kentaro Onishi, Gwendolyn Sowa · Stem Cells and Development · 2021
Des chercheurs testent trois méthodes de traitement de votre propre tissu adipeux
Des scientifiques de l'Université de Pittsburgh ont voulu déterminer quelle préparation de tissu adipeux fonctionne le mieux pour l'arthrose du genou. Ils ont testé trois méthodes différentes en laboratoire. Chaque méthode traite le tissu adipeux différemment avant qu'il puisse éventuellement être injecté dans une articulation endommagée. Comprendre ces différences aide les médecins à choisir l'approche thérapeutique la plus efficace.
Les cellules cartilagineuses réagissent différemment à chaque préparation
L'équipe de recherche a utilisé des cellules cartilagineuses provenant de deux patients ayant subi une arthroplastie du genou. Ils ont exposé ces cellules à trois types de tissu adipeux traité :
FVS (Fraction Vasculaire Stromale) : tissu adipeux décomposé à l'aide d'enzymes
Nanofat : tissu adipeux comprimé à travers des seringues pour créer de minuscules particules
Lipogems® : tissu adipeux traité par un dispositif spécialisé à billes
Chaque préparation contient des cellules régénératives, mais la méthode de traitement influence la façon dont ces cellules interagissent avec le cartilage endommagé.
La graisse traitée par voie enzymatique a augmenté l'inflammation du cartilage
L'étude a révélé une découverte surprenante concernant la FVS, la préparation digérée par voie enzymatique. Les cellules cartilagineuses exposées à la FVS ont montré des niveaux plus élevés de marqueurs inflammatoires. Ces cellules ont également produit davantage d'enzymes qui dégradent le tissu cartilagineux. Ce phénomène s'est produit aux deux points de mesure, à 36 heures et à 72 heures. Une inflammation et une activité de dégradation accrues pourraient potentiellement aggraver les lésions articulaires plutôt que favoriser la guérison.
La graisse traitée mécaniquement a favorisé la reconstruction du cartilage
Le nanofat et le Lipogems® ont tous deux montré des résultats plus favorables. Les cellules cartilagineuses exposées à ces préparations :
Ont présenté une réponse inflammatoire minimale
Ont augmenté la production d'éléments constitutifs sains du cartilage
Ont démontré un meilleur équilibre entre dégradation et réparation tissulaire
Cela suggère que le traitement mécanique — utilisant une force physique plutôt que des enzymes — préserve les propriétés bénéfiques du tissu adipeux.
Le Lipogems® a montré les effets régénératifs les plus constants
Bien que les deux préparations traitées mécaniquement aient obtenu de bons résultats, le Lipogems® s'est distingué par sa constance. Le nanofat a produit des améliorations temporaires de l'activité de construction du cartilage. En revanche, le Lipogems® a maintenu une synthèse matricielle accrue aux deux points de mesure de l'étude. La synthèse matricielle signifie que les cellules cartilagineuses produisaient activement les protéines structurelles qui rendent le cartilage sain solide et flexible. Cette réponse soutenue suggère un potentiel régénératif plus fiable.
Ce que cette recherche en laboratoire signifie pour les patients
Cette étude a été entièrement réalisée en laboratoire, et non chez des patients réels. Les scientifiques ont cultivé des cellules cartilagineuses dans des billes de gel spéciales pour reproduire les conditions naturelles. Ils ont ensuite observé comment les différentes préparations de graisse affectaient ces cellules sur une période de 36 à 72 heures. Bien que les études en laboratoire ne puissent pas prédire exactement ce qui se passe à l'intérieur de votre corps, elles aident les chercheurs à comprendre les réponses biologiques fondamentales.
Les résultats suggèrent que la façon dont le tissu adipeux est traité a une importance considérable. Les méthodes de traitement mécanique comme le Lipogems® pourraient offrir des avantages par rapport aux méthodes enzymatiques. Les chercheurs ont noté que la technologie Lipogems® fragmente le tissu adipeux tout en préservant sa structure naturelle. Cela maintient les cellules bénéfiques comme les péricytes (cellules qui soutiennent la cicatrisation des vaisseaux sanguins) et les cellules souches dans leur environnement normal.
Pour les patients envisageant des traitements régénératifs pour l'arthrose du genou, cette recherche fournit des preuves de laboratoire encourageantes. Elle soutient l'utilisation de préparations de tissu adipeux traitées mécaniquement. Cependant, les résultats de laboratoire doivent être confirmés par des essais cliniques chez des patients réels. Discutez avec votre médecin pour savoir si le traitement Lipogems® pourrait être approprié pour votre situation spécifique.
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Source : Kokai et al., Stem Cells and Development, 2021.
Publication Originale
Comparison of Clinically Relevant Adipose Preparations on Articular Chondrocyte Phenotype in a Novel In Vitro Co-Culture Model
Lauren Kokai, Joseph Chen, Dong Wang, Sheri Wang, Francesco M. Egro, Benjamin Schilling, Hengyun Sun, Asim Ejaz, J. Peter Rubin, Jeffrey A. Gusenoff, Nam Vo, Kentaro Onishi, Gwendolyn Sowa · Stem Cells and Development · 2021
Adipose therapeutics, including isolated cell fractions and tissue emulsifications, have been explored for osteoarthritis (OA) treatment; however, the optimal preparation method and bioactive tissue component for healing has yet to be determined. This in vitro study compared the effects of adipose preparations on cultured knee chondrocytes. De-identified human articular chondrocytes were co-cultured with adipose preparations for 36 or 72 h. Human adipose tissues were obtained from abdominal panniculectomy procedures and processed using three different techniques: enzymatic digestion to release stromal vascular fraction (SVF), emulsification with luer-to-luer transfer (nanofat), and processing in a bead-mill (Lipogems, Lipogems International SpA, Milan, Italy). Gene expression in both chondrocytes and adipose preparations was measured to assess cellular inflammation, catabolism, and anabolism. Results demonstrated that chondrocytes cultured with SVF consistently showed increased inflammatory and catabolic gene expression compared with control chondrocytes at both 36- and 72-h timepoints. Alternatively, chondrocytes co-cultured with either nanofat or bead-mill processed adipose derivatives yielded minimal pro-inflammatory effects and instead increased anabolism and regeneration of cartilage extracellular matrix. Interestingly, nanofat preparations induced transient matrix anabolism while Lipogems adipose consistently demonstrated increased matrix synthesis at both study timepoints after co-culture. This evaluation of the regenerative potential of adipose-derived preparations as a clinical tool for knee OA treatment suggests that mechanically processed preparations may be more efficacious than an isolated SVF cell preparation.