Diferencia entre revisiones de «Célula madre mesenquimatosa»

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Las '''células madre mesenquimatosas''' tambien conocidas como células madre mesenquimales o MSCs (del inglés Mesenchymal Stem Cells), son células pluripotentes que pueden diferenciarse en diversos tipos de células,<ref name="Wobus2008">{{cite book|author=Anna M. Wobus|title=Stem Cells|url=http://books.google.com/?id=aGyqLIoP1kUC&pg=PA248|accessdate=16 April 2010|date=27 March 2008|publisher=Springer|isbn=9783540778547|pages=248–}}</ref> incluyendo osteoblastos (células óseas), condrocitos (células del cartílago) y adipocitos (células grasas). Esto ha sido demostrado en cultivos en ex vivo e in vitro o in vivo.
Las '''células madre mesenquimatosas''' tambien conocidas como células madre mesenquimales, son [[células madre]] adultas, aisladas de diferentes tejidos como: [[médula ósea]], [[tejido adiposo]] y liquido sinovial. Algunos investigadores sugieren que es posible aislarlas virtualmente todos los tejidos. Estas [[células]] pueden ser diferenciadas in vitro a diferentes [[tejidos mesodérmicos]] principalmente tejidos óseo, muscular, cartilaginoso y tejido adiposo,aunque algunos trabajos demuestran su [[transdiferenciación]] a [[hepatocitos]] y celulas de SNC.
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==Definición==
A continuación se exponen las diferencias entre los términos de [[células madre]] mesenquimales y [[células]] mesenquimales para que estos no sean utilizados indistintamente:
*El [[tejido]] mesenquimal o mesénquima es el [[tejido conectivo]] embrionario que procede del [[mesodermo]] y tiene una gran variedad de tipos celulares. A partir de este tejido, por diferenciación celular y regulación diferencial, se originan patrones de desarrollo diferentes que provocan la aparición de tejidos más especializados.
*Desde un punto de vista estricto, las células que se encuentran en el mesénquima son las denominadas células mesenquimales, pero este término no es lo suficientemente descriptivo, ya que se utiliza sin ningún rigor para también hacer referencia a las células madre mesenquimales (MSCs), que son un tipo de células pluripotenciales a partir de las cuales pueden originarse los diferentes tipos de tejidos conectivos.
*Así, mientras que las células del mesénquima no se diferencian en células hematopoyéticas, las MSCs sí que pueden hacerlo. Esto implica que las MSCs son células mesenquimales, pero no todas las células mesenquimales son MSCs.

==Historia==
En 1924, el científico ruso Alexander A. Maximow utilizó los extensos hallazgos histológicos para identificar un tipo singular de célula precursora en el interior de la mesénquima que se diferencia en distintos tipos de células sanguíneas.<ref>Sell, Stewart (2003), ''Stem cell handbook'', Humana Press, p. 143</ref>
Los científicos Ernest A. McCulloch y James E.Till fueron los primeros en demostrar la naturaleza clonal de las células de la [[médula]] en la década de 1960.<ref>{{cite journal | author = Becker AJ, McCulloch EA, Till JE | title = Cytological demonstration of the clonal nature of spleen colonies derived from transplanted mouse marrow cells | journal = Nature | volume = 197 | pages = 452–4 | year = 1963 | pmid = 13970094 | doi = 10.1038/197452a0 }}</ref><ref>{{cite journal | author = Siminovitch L, McCulloch EA, Till JE | title = The distribution of colony-forming cells among spleen colonies | journal = Journal of Cellular and Comparative Physiology | volume = 62| pages = 327–36 | year = 1963 | pmid = 14086156 | doi = 10.1002/jcp.1030620313 }}</ref> Posteriormente, en los años 70, Friedenstein y sus compañeros llevaron a cabo un experimento para examinar el potencial de [[clonación]] de las células de la médula.<ref>{{cite journal | author = Friedenstein AJ, Deriglasova UF, Kulagina NN, Panasuk AF, Rudakowa SF, Luria EA, Ruadkow IA | title = Precursors for fibroblasts in different populations of hematopoietic cells as detected by the in vitro colony assay method | journal = Exp Hematol | volume = 2| issue = 2 | pages = 83–92 | year = 1974| pmid = 4455512 }}</ref><ref>{{cite journal | author = Friedenstein AJ, Gorskaja JF, Kulagina NN | title = Fibroblast precursors in normal and irradiated mouse hematopoietic organs | journal = Exp Hematol | volume = 4 | issue = 5 | pages = 267–74 | year = 1976 | pmid = 976387 }}</ref> En este estudio, las células del estroma fueron definidas como células formadoras de la unidad de [[fibroblastos]] ([[CFU-f]]).

Posteriores experimentos dieron a conocer la plasticidad de las células medulares y cómo su desarrollo podría estar condicionado a factores ambientales. El cultivo de células madre mesenquimales en presencia de estímulos osteogénicos como el [[ácido ascórbico]], el fosfato inorgánico y la dexametasona podría determinar su desarrollo a osteoblastos. En cambio, el [[factor de crecimiento]] transformante beta 1 ([[TGF-beta 1]]) las induciría a convertirse en condrocitos.

==Morfologia==
Las células madre de la mesénquima se caracterizan morfológicamente por ser células pequeñas, largas y estrechas con pocos procesos celulares. En el interior se encuentra un [[núcleo]] grande y redondo con un [[nucléolo]] prominente, rodeado de finas partículas de [[cromatina]] que delimitan y diferencian el núcleo claramente. El cuerpo celular contiene además compartimentos celulares como el aparato de [[Golgi]], [[retículo endoplasmático rugoso]], [[mitocondrias]] y polirribosomas. Estas células se encuentran bastante dispersas y la [[matriz extracelular]] adyacente esta formada por algunas fibrillas reticulares, careciendo, sin embargo, de otro tipo de fibrillas de [[colágeno]].<ref name= "Netter">[[Frank H. Netter|Netter, Frank H.]] (1987), ''Musculoskeletal system: anatomy, physiology, and metabolic disorders''. Summit, New Jersey: Ciba-Geigy Corporation ISBN 0914168886, p.134</ref><ref name= "Brighton">Brighton, Carl T. and Robert M. Hunt (1991), "Early histologic and ultrastructural changes in medullary fracture callus", ''[[Journal of Bone and Joint Surgery]]'', '''73-A (6)''': 832-847</ref>
==Características==

===Detección===
No existe ningún método para detectar a una célula madre mesenquimal aislada. Sin embargo existen [[antígenos]] de superficie que pueden ser utilizados para aislar una población de células con capacidad de diferenciación y [[proliferación]] similar al de las células madre mesenquimales.
Hay que tener en cuenta que, como población en sí, las células madre mesenquimales no suelen expresar todos los marcadores propuestos y todavía no se sabe con seguridad cuales deben expresarse necesariamente para poder clasificar a las células de esa población como células madre mesenquimales. Se ha sugerido que las propiedades terapéuticas atribuidas a este tipo de células se deben a la interacción intercelular y que, por tanto, no existe ninguna célula que posea todas las características.

===Capacidad de diferenciación===
Las células madre mesenquimales del tejido embrionario son las células precursoras del [[tejido conjuntivo]] en general: la capacidad de diferenciación y especialización de estas células pluripotenciales da lugar a los diferentes tipos de tejidos conectivos especializados (tejido adiposo, tejido cartilaginoso, tejido óseo, tejido hematopoyético y tejido muscular); las que no se especializan forman los tejidos conectivos laxo (tejido mucoso, tejido reticular y el propio tejido mesenquimal) y denso (regular e irregular).

Las células madre mesenquimales tienen además la capacidad de transformarse en un tejido diferente del que formaban parte y adaptarse a las nuevas condiciones del medio. Estos procesos de regeneración y proliferación son inducidos tras la formación de [[desmosomas]] y la secreción de factores de crecimiento y [[citoquinas]].
Las células pertenecientes a tejidos ya especializados también pueden ser diferenciadas [[in vitro]] mediante técnicas de activación y supresión de [[genes]], dando lugar a células funcionales distintas a las de origen. Esto implica la producción guiada de osteoblastos, adipocitos, condrocitos así como miocitos y células similares a [[neuronas]]. El nivel de diferenciación de estas células cultivadas varía entre individuos y depende de si ésta es inducida mecánica- o químicamente.<ref>{{cite journal | author = Engler AJ, Sen S, Sweeny HL, Discher DE | title = Matrix Elasticity Directs Stem Cell Lineage Specification | journal = Cell | volume = 126 | issue = 4 | pages = 677–689 | year = 2006 | pmid = 16923388| doi = 10.1016/j.cell.2006.06.044 }}</ref> La capacidad de diferenciación y proliferación decrece a medida que aumenta la edad del donante, así como el tiempo en que permanecen las células en cultivo.

===Efecto sobre el sistema inmune===
Numerosos estudios han demostrado que las células madre mesenquimales evitan el reconocimiento de [[antígenos]] interfiriendo en la función de las [[células dendríticas]] y de los [[linfocitos T]]. Tienen por tanto un efecto inmunosupresor local debido a su capacidad de secretar [[citoquinas]].<ref>{{cite journal
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Stem Cells. 2007 Nov;25(11):2896-902. Epub 2007 Sep 27. Review.
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==Cultivos==
La mayoría de técnicas de cultivo modernas todavía utilizan el método de CFU-f, donde las células mononucleares de la médula ósea no purificadas o purificadas con ficol son puestas directamente en placas o frascos. Las células mesenquimales, a diferencia de los [[eritrocitos]] y los progenitores hematopoyéticos, se pueden adherir al tejido plástico en un período que oscila entre las 24 y las 48 horas. No obstante, ha sido identificada al menos una población de células mesenquimales no adherentes y se ha observado que éstas no se habían obtenido con la técnica mencionada anteriormente.<ref>{{cite journal | author = Wan C, He Q, McCaigue M, Marsh D, Li G | title = Nonadherent cell population of human marrow culture is a complementary source of mesenchymal stem cells (MSCs) | journal = Journal of Orthopaedic Research | volume = 24 | issue = 1 | pages = 21–8 | year = 2006 | pmid = 16419965 | doi = 10.1002/jor.20023 }}</ref>

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==Uso Clínico==
Las células madre mesenquimales pueden ser activadas y movilizadas si es necesario, aunque la eficiencia es muy baja. Por ejemplo, afecciones musculares son de lenta recuperación. En cambio, si hubiera un método para activar las células madre mesenquimales, entonces esos daños se curarían más rápidamente.

La inyección directa o el emplazamiento de las células en el tejido donde son requeridas para realizar su función de reparación es el método de [[tratamiento]] preferible, ya que el reparto vascular queda afectado por un efecto de acumulación y retención en los [[pulmones]] de las células inyectadas por [[vía intravenosa]] (“pulmonary first pass effect”.<ref>{{cite web |author=Fischer, et al.|title= "Pulmonary passage is a major obstacle for intravenous stem cell delivery: The pulmonary first pass effect''.|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=DetailsSearch&Term=%28%22mesenchymal+stem+cells%22%5BMeSH+Terms%5D+OR+%28%22mesenchymal%22%5BAll+Fields%5D+AND+%22stem%22%5BAll+Fields%5D+AND+%22cells%22%5BAll+Fields%5D%29+OR+%22mesenchymal+stem+cells%22%5BAll+Fields%5D%29+AND+%28%22lung%22%5BMeSH+Terms%5D+OR+%22lung%22%5BAll+Fields%5D+OR+%22pulmonary%22%5BAll+Fields%5D%29+AND+first%5BAll+Fields%5D+AND+pass%5BAll+Fields%5D}}</ref>
Han sido publicados algunos casos clínicos en aplicaciones ortopédicas, aunque el número de pacientes tratados es pequeño y esos métodos todavía carecen de estudios rigurosos que demuestren su efectividad.<ref>{{cite web |author=Wakatani, et al.|title= "Increased knee cartilage volume in degenerative joint disease using percutaneously implanted, autologous mesenchymal stem cells"|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18038395?ordinalpos=16&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DefaultReportPanel.Pubmed_RVDocSum}}</ref>


==Vease también==
*[[Células madre]]
*[[Tejido conectivo]]
*[[Médula ósea]]

==Referencias==

{{reflist|2}}



[[Categoría:Célula|Celula madre mesenquimatosa]]
[[Categoría:Célula|Celula madre mesenquimatosa]]

Traducción de [[en:Mesenchymal Stem Cell]]
(versión:http://en.wikipedia.org/wiki/Mesenchymal_stem_cell#cite_note-Wobus2008-0)

Revisión del 14:55 10 dic 2010

Las células madre mesenquimatosas tambien conocidas como células madre mesenquimales o MSCs (del inglés Mesenchymal Stem Cells), son células pluripotentes que pueden diferenciarse en diversos tipos de células,[1]​ incluyendo osteoblastos (células óseas), condrocitos (células del cartílago) y adipocitos (células grasas). Esto ha sido demostrado en cultivos en ex vivo e in vitro o in vivo.

<Célula madre mesenquimal>

Definición

A continuación se exponen las diferencias entre los términos de células madre mesenquimales y células mesenquimales para que estos no sean utilizados indistintamente:

  • El tejido mesenquimal o mesénquima es el tejido conectivo embrionario que procede del mesodermo y tiene una gran variedad de tipos celulares. A partir de este tejido, por diferenciación celular y regulación diferencial, se originan patrones de desarrollo diferentes que provocan la aparición de tejidos más especializados.
  • Desde un punto de vista estricto, las células que se encuentran en el mesénquima son las denominadas células mesenquimales, pero este término no es lo suficientemente descriptivo, ya que se utiliza sin ningún rigor para también hacer referencia a las células madre mesenquimales (MSCs), que son un tipo de células pluripotenciales a partir de las cuales pueden originarse los diferentes tipos de tejidos conectivos.
  • Así, mientras que las células del mesénquima no se diferencian en células hematopoyéticas, las MSCs sí que pueden hacerlo. Esto implica que las MSCs son células mesenquimales, pero no todas las células mesenquimales son MSCs.

Historia

En 1924, el científico ruso Alexander A. Maximow utilizó los extensos hallazgos histológicos para identificar un tipo singular de célula precursora en el interior de la mesénquima que se diferencia en distintos tipos de células sanguíneas.[2]

Los científicos Ernest A. McCulloch y James E.Till fueron los primeros en demostrar la naturaleza clonal de las células de la médula en la década de 1960.[3][4]​ Posteriormente, en los años 70, Friedenstein y sus compañeros llevaron a cabo un experimento para examinar el potencial de clonación de las células de la médula.[5][6]​ En este estudio, las células del estroma fueron definidas como células formadoras de la unidad de fibroblastos (CFU-f).

Posteriores experimentos dieron a conocer la plasticidad de las células medulares y cómo su desarrollo podría estar condicionado a factores ambientales. El cultivo de células madre mesenquimales en presencia de estímulos osteogénicos como el ácido ascórbico, el fosfato inorgánico y la dexametasona podría determinar su desarrollo a osteoblastos. En cambio, el factor de crecimiento transformante beta 1 (TGF-beta 1) las induciría a convertirse en condrocitos.

Morfologia

Las células madre de la mesénquima se caracterizan morfológicamente por ser células pequeñas, largas y estrechas con pocos procesos celulares. En el interior se encuentra un núcleo grande y redondo con un nucléolo prominente, rodeado de finas partículas de cromatina que delimitan y diferencian el núcleo claramente. El cuerpo celular contiene además compartimentos celulares como el aparato de Golgi, retículo endoplasmático rugoso, mitocondrias y polirribosomas. Estas células se encuentran bastante dispersas y la matriz extracelular adyacente esta formada por algunas fibrillas reticulares, careciendo, sin embargo, de otro tipo de fibrillas de colágeno.[7][8]

Características

Detección

No existe ningún método para detectar a una célula madre mesenquimal aislada. Sin embargo existen antígenos de superficie que pueden ser utilizados para aislar una población de células con capacidad de diferenciación y proliferación similar al de las células madre mesenquimales. Hay que tener en cuenta que, como población en sí, las células madre mesenquimales no suelen expresar todos los marcadores propuestos y todavía no se sabe con seguridad cuales deben expresarse necesariamente para poder clasificar a las células de esa población como células madre mesenquimales. Se ha sugerido que las propiedades terapéuticas atribuidas a este tipo de células se deben a la interacción intercelular y que, por tanto, no existe ninguna célula que posea todas las características.

Capacidad de diferenciación

Las células madre mesenquimales del tejido embrionario son las células precursoras del tejido conjuntivo en general: la capacidad de diferenciación y especialización de estas células pluripotenciales da lugar a los diferentes tipos de tejidos conectivos especializados (tejido adiposo, tejido cartilaginoso, tejido óseo, tejido hematopoyético y tejido muscular); las que no se especializan forman los tejidos conectivos laxo (tejido mucoso, tejido reticular y el propio tejido mesenquimal) y denso (regular e irregular).

Las células madre mesenquimales tienen además la capacidad de transformarse en un tejido diferente del que formaban parte y adaptarse a las nuevas condiciones del medio. Estos procesos de regeneración y proliferación son inducidos tras la formación de desmosomas y la secreción de factores de crecimiento y citoquinas.

Las células pertenecientes a tejidos ya especializados también pueden ser diferenciadas in vitro mediante técnicas de activación y supresión de genes, dando lugar a células funcionales distintas a las de origen. Esto implica la producción guiada de osteoblastos, adipocitos, condrocitos así como miocitos y células similares a neuronas. El nivel de diferenciación de estas células cultivadas varía entre individuos y depende de si ésta es inducida mecánica- o químicamente.[9]​ La capacidad de diferenciación y proliferación decrece a medida que aumenta la edad del donante, así como el tiempo en que permanecen las células en cultivo.

Efecto sobre el sistema inmune

Numerosos estudios han demostrado que las células madre mesenquimales evitan el reconocimiento de antígenos interfiriendo en la función de las células dendríticas y de los linfocitos T. Tienen por tanto un efecto inmunosupresor local debido a su capacidad de secretar citoquinas.[10]​ Este efecto se ve potenciado cuando las células son expuestas a un medio inflamatorio caracterizado por la presencia de niveles elevados de interferón gamma.[11]​ Otros estudios contradicen algunos de estos descubrimientos, reflejando la naturaleza heterogénea de las células madre mesenquimales, así como las diferencias que pueden surgir de la aplicación de diferentes métodos de estudio en desarrollo.[12]

Cultivos

La mayoría de técnicas de cultivo modernas todavía utilizan el método de CFU-f, donde las células mononucleares de la médula ósea no purificadas o purificadas con ficol son puestas directamente en placas o frascos. Las células mesenquimales, a diferencia de los eritrocitos y los progenitores hematopoyéticos, se pueden adherir al tejido plástico en un período que oscila entre las 24 y las 48 horas. No obstante, ha sido identificada al menos una población de células mesenquimales no adherentes y se ha observado que éstas no se habían obtenido con la técnica mencionada anteriormente.[13]

Existe otro método de citometría de flujo que permite el “sorting” o salida de las células de la médula ósea mediante marcadores de superficie específicos, como sucede por ejemplo en el caso de las células STRO-1.[14]​ Las células STRO-1+ generalmente son más homogéneas, y tienen tasas más altas de adherencia y de proliferación, pero las diferencias exactas entre STRO-1+ y las células mesenquimales aún no están claras.[15]


Uso Clínico

Las células madre mesenquimales pueden ser activadas y movilizadas si es necesario, aunque la eficiencia es muy baja. Por ejemplo, afecciones musculares son de lenta recuperación. En cambio, si hubiera un método para activar las células madre mesenquimales, entonces esos daños se curarían más rápidamente.

La inyección directa o el emplazamiento de las células en el tejido donde son requeridas para realizar su función de reparación es el método de tratamiento preferible, ya que el reparto vascular queda afectado por un efecto de acumulación y retención en los pulmones de las células inyectadas por vía intravenosa (“pulmonary first pass effect”.[16]​ Han sido publicados algunos casos clínicos en aplicaciones ortopédicas, aunque el número de pacientes tratados es pequeño y esos métodos todavía carecen de estudios rigurosos que demuestren su efectividad.[17]


Vease también

Referencias

  1. Anna M. Wobus (27 March 2008). Stem Cells. Springer. pp. 248-. ISBN 9783540778547. Consultado el 16 April 2010. 
  2. Sell, Stewart (2003), Stem cell handbook, Humana Press, p. 143
  3. Becker AJ, McCulloch EA, Till JE (1963). «Cytological demonstration of the clonal nature of spleen colonies derived from transplanted mouse marrow cells». Nature 197: 452-4. PMID 13970094. doi:10.1038/197452a0. 
  4. Siminovitch L, McCulloch EA, Till JE (1963). «The distribution of colony-forming cells among spleen colonies». Journal of Cellular and Comparative Physiology 62: 327-36. PMID 14086156. doi:10.1002/jcp.1030620313. 
  5. Friedenstein AJ, Deriglasova UF, Kulagina NN, Panasuk AF, Rudakowa SF, Luria EA, Ruadkow IA (1974). «Precursors for fibroblasts in different populations of hematopoietic cells as detected by the in vitro colony assay method». Exp Hematol 2 (2): 83-92. PMID 4455512. 
  6. Friedenstein AJ, Gorskaja JF, Kulagina NN (1976). «Fibroblast precursors in normal and irradiated mouse hematopoietic organs». Exp Hematol 4 (5): 267-74. PMID 976387. 
  7. Netter, Frank H. (1987), Musculoskeletal system: anatomy, physiology, and metabolic disorders. Summit, New Jersey: Ciba-Geigy Corporation ISBN 0914168886, p.134
  8. Brighton, Carl T. and Robert M. Hunt (1991), "Early histologic and ultrastructural changes in medullary fracture callus", Journal of Bone and Joint Surgery, 73-A (6): 832-847
  9. Engler AJ, Sen S, Sweeny HL, Discher DE (2006). «Matrix Elasticity Directs Stem Cell Lineage Specification». Cell 126 (4): 677-689. PMID 16923388. doi:10.1016/j.cell.2006.06.044. 
  10. Ryan JM, Barry FP, Murphy JM, Mahon BP (2005). «Mesenchymal stem cells avoid allogeneic rejection». J Inflamm (Lond) 2: 8. PMC 1215510. PMID 16045800. doi:10.1186/1476-9255-2-8. 
  11. Ryan JM, Barry F, Murphy JM, Mahon BP (2007). «Interferon-gamma does not break, but promotes the immunosuppressive capacity of adult human mesenchymal stem cells». Clin. Exp. Immunol. 149 (2): 353-63. PMC 1941956. PMID 17521318. doi:10.1111/j.1365-2249.2007.03422.x. 
  12. Concise review: mesenchymal stem/multipotent stromal cells: the state of transdifferentiation and modes of tissue repair--current views. Stem Cells. 2007 Nov;25(11):2896-902. Epub 2007 Sep 27. Review.
  13. Wan C, He Q, McCaigue M, Marsh D, Li G (2006). «Nonadherent cell population of human marrow culture is a complementary source of mesenchymal stem cells (MSCs)». Journal of Orthopaedic Research 24 (1): 21-8. PMID 16419965. doi:10.1002/jor.20023. 
  14. Gronthos S, Graves SE, Ohta S, Simmons PJ (1994). «The STRO-1+ fraction of adult human bone marrow contains the osteogenic precursors». Blood 84 (12): 4164-73. PMID 7994030. 
  15. Oyajobi BO, Lomri A, Hott M, Marie PJ (1999). «Isolation and characterization of human clonogenic osteoblast progenitors immunoselected from fetal bone marrow stroma using STRO-1 monoclonal antibody». Journal of Bone and Mineral Research 14 (3): 351-61. PMID 10027900. doi:10.1359/jbmr.1999.14.3.351. 
  16. Fischer, et al. «"Pulmonary passage is a major obstacle for intravenous stem cell delivery: The pulmonary first pass effect. 
  17. Wakatani, et al. «"Increased knee cartilage volume in degenerative joint disease using percutaneously implanted, autologous mesenchymal stem cells"». 

Traducción de (versión:http://en.wikipedia.org/wiki/Mesenchymal_stem_cell#cite_note-Wobus2008-0)