Analysis of cellular metabolism during the differentiation of mesenchymal stem cells in horse bone marrow

Mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) są najczęściej używanymi komórkami w medycynie regeneracyjnej. MSC mogą promować naprawę tkanki gospodarza. Jednym z problemów, który mogłoby rozwiązać leczenie tymi komórkami są urazy kości, stawów i chrząstek, występujące u koni. Metody zastosowania MSC są wciąż udoskonalane, a umożliwia to coraz lepsze poznawanie ich funkcjonowania wpływ na aktywność MSC jest metabolizm, czyli reakcje, które umożliwiają uzyskanie energii. Ważną rolę w tych procesach odgrywają mitochondria. Zgłębienie mechanizmów regulujących ich aktywność jest bardzo istotne dla rozwoju dziedziny medycyny zajmującej się komórkami macierzystymi. Poza aktywnością mitochondrialną w tym badaniu zajmowano się także ekspresją syntazy cytrynianowej, jednego z enzymów odpowiedzialnych za przebieg cyklu Krebsa, czyli szeregu reakcji umożliwiających pozyskanie energii w postaci ATP. W eksperymentach nie udowodniono zależności pomiędzy aktywnością mitochondrialną a ekspresją syntazy cytrynianowej. MSC porównywano z komórkami zróżnicowanymi do ADM (komórki tkanki tłuszczowej), ODM (komórki tkanki kostnej) i CDM (komórki tkanki chrzęstnej). Obniżoną aktywność mitochondriów obserwowano w ADM, z kolei ekspresja syntazy cytrynianowej była podwyższona w grupie ADM i ODM.

Mesenchymal stem cells (MSCs) are the most commonly used cells in tissue engineering and regenerative medicine. MSC may promote tissue regenerating. These cells can be used to cure bones, joints and cartilage injuries that often occur in horses. The methods of using MSCs are being improved constantly, which enable better understanding of it’s functioning. The factor that has a huge impact on the activity of MSCs is metabolism, i.e. the reactions in the body that allow organism to obtain energy. Mitochondria have an important role in these processes, Studying the mechanisms regulating their activity is very important for the development of the field of medicine concerning stem cells. In addition to mitochondrial activity, this study also looked at the expression of citrate synthase, one of the enzymes responsible for the course of the Krebs cycle, i.e. a series of reactions that allow energy to be obtained as an ATP. The experiments did not prove the relationship between mitochondrial activity and expression of citrate synthase. MSC was compared with cells differentiated into ADM (adipose tissue cells), ODM (bone tissue cells) and CDM (cartilage cells). Reduced mitochondrial activity was observed in ADM, while expression of citrate synthase was increased in the ADM and ODM groups.