O Papel dos Exossomos Derivados de Células-Tronco na Regeneração da Cartilagem Articular da Osteoartrite
Description
A osteoartrite é uma doença articular degenerativa caracterizada pela degradação progressiva da cartilagem, inflamação crônica e comprometimento funcional, representando uma das principais causas de dor e incapacidade em todo o mundo. Diante das limitações dos tratamentos convencionais, novas abordagens da medicina regenerativa têm sido investigadas, destacando-se os exossomos derivados de células-tronco devido ao seu potencial terapêutico e capacidade de promover reparo tecidual. O presente estudo teve como objetivo analisar as evidências científicas acerca do papel dos exossomos derivados de células-tronco na regeneração da cartilagem articular da osteoartrite. Trata-se de uma revisão narrativa da literatura realizada por meio da consulta às bases de dados PubMed, Scopus, Web of Science e Google Scholar. Foram incluídos artigos científicos publicados nos últimos anos que abordavam os mecanismos biológicos, aplicações terapêuticas e perspectivas futuras relacionadas ao uso de exossomos na osteoartrite. Os estudos analisados demonstraram que os exossomos atuam como importantes mediadores da comunicação intercelular, transportando proteínas, fatores de crescimento, lipídios e microRNAs capazes de modular processos inflamatórios, reduzir a apoptose dos condrócitos e estimular a síntese de matriz extracelular. Além disso, observou-se participação relevante na regulação de vias de sinalização associadas à regeneração cartilaginosa, incluindo PI3K/Akt, TGF-β/Smad, Wnt/β-catenina e NF-κB. Estratégias emergentes envolvendo biomateriais, hidrogéis, bioimpressão tridimensional e sistemas de liberação controlada têm ampliado o potencial clínico dessa terapia. Conclui-se que os exossomos derivados de células-tronco representam uma promissora alternativa para o tratamento da osteoartrite, apresentando efeitos regenerativos, anti-inflamatórios e imunomoduladores. Entretanto, ainda são necessários estudos clínicos robustos para padronizar protocolos terapêuticos e confirmar sua eficácia e segurança em humanos.
Abstract (English)
Osteoarthritis is a degenerative joint disease characterized by progressive cartilage degradation, chronic inflammation, and functional impairment, representing one of the leading causes of pain and disability worldwide. Given the limitations of conventional treatments, new regenerative medicine approaches have been investigated, with stem cell-derived exosomes standing out due to their therapeutic potential and ability to promote tissue repair. The present study aimed to analyze the scientific evidence regarding the role of stem cell-derived exosomes in articular cartilage regeneration in osteoarthritis. This is a narrative literature review conducted through searches in the PubMed, Scopus, Web of Science, and Google Scholar databases. Scientific articles published in recent years addressing biological mechanisms, therapeutic applications, and future perspectives related to the use of exosomes in osteoarthritis were included. The analyzed studies demonstrated that exosomes act as important mediators of intercellular communication, transporting proteins, growth factors, lipids, and microRNAs capable of modulating inflammatory processes, reducing chondrocyte apoptosis, and stimulating extracellular matrix synthesis. Furthermore, they play a significant role in regulating signaling pathways associated with cartilage regeneration, including PI3K/Akt, TGF-β/Smad, Wnt/β-catenin, and NF-κB. Emerging strategies involving biomaterials, hydrogels, three-dimensional bioprinting, and controlled-release systems have expanded the clinical potential of this therapy. It is concluded that stem cell-derived exosomes represent a promising alternative for the treatment of osteoarthritis, presenting regenerative, anti-inflammatory, and immunomodulatory effects. However, robust clinical studies are still needed to standardize therapeutic protocols and confirm their efficacy and safety in humans.
Abstract (Spanish)
La osteoartritis es una enfermedad articular degenerativa caracterizada por la degradación progresiva del cartílago, inflamación crónica y deterioro funcional, representando una de las principales causas de dolor y discapacidad en todo el mundo. Ante las limitaciones de los tratamientos convencionales, se han investigado nuevas estrategias de medicina regenerativa, destacándose los exosomas derivados de células madre debido a su potencial terapéutico y capacidad para promover la reparación tisular. El presente estudio tuvo como objetivo analizar la evidencia científica sobre el papel de los exosomas derivados de células madre en la regeneración del cartílago articular en la osteoartritis. Se trata de una revisión narrativa de la literatura realizada mediante búsquedas en las bases de datos PubMed, Scopus, Web of Science y Google Scholar. Se incluyeron artículos científicos publicados en los últimos años que abordaban mecanismos biológicos, aplicaciones terapéuticas y perspectivas futuras relacionadas con el uso de exosomas en la osteoartritis. Los estudios analizados demostraron que los exosomas actúan como importantes mediadores de la comunicación intercelular, transportando proteínas, factores de crecimiento, lípidos y microARN capaces de modular procesos inflamatorios, reducir la apoptosis de los condrocitos y estimular la síntesis de matriz extracelular. Además, se observó una participación relevante en la regulación de vías de señalización asociadas con la regeneración del cartílago, incluyendo PI3K/Akt, TGF-β/Smad, Wnt/β-catenina y NF-κB. Las estrategias emergentes que involucran biomateriales, hidrogeles, bioimpresión tridimensional y sistemas de liberación controlada han ampliado el potencial clínico de esta terapia. Se concluye que los exosomas derivados de células madre representan una alternativa prometedora para el tratamiento de la osteoartritis, presentando efectos regenerativos, antiinflamatorios e inmunomoduladores. Sin embargo, todavía son necesarios estudios clínicos robustos para estandarizar los protocolos terapéuticos y confirmar su eficacia y seguridad en humanos.
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- Translated title (English)
- The Role of Stem Cell-Derived Exosomes in Articular Cartilage Regeneration in Osteoarthritis
- Translated title (Spanish)
- El Papel de los Exosomas Derivados de Células Madre en la Regeneración del Cartílago Articular en la Osteoartritis
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