TGF-β and mesenchymal stromal cells in regenerative medicine, autoimmunity and cancer

Abstract

Multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) represent a promising cell-based therapy in regenerative medicine and for the treatment of inflammatory/autoimmune diseases. Importantly, MSCs have emerged as an important contributor to the tumor stroma with both pro- and anti-tumorigenic effects. However, the successful translation of MSCs to the clinic and the prevention of their tumorigenic and metastatic effect require a greater understanding of factors controlling their proliferation, differentiation, migration and immunomodulation in vitro and in vivo. The transforming growth factor(TGF)-β1, 2 and 3 are involved in almost every aspect of MSC function. The aim of this review is to highlight the roles that TGF-β play in the biology and therapeutic applications of MSCs. We will discuss the how TGF-β modulate MSC function as well as the paracrine effects of MSCderived TGF-β on other cell types in the context of tissue regeneration, immune responses and cancer. Finally, taking all these aspects into consideration we discuss how modulation of TGF-β signaling/production in MSCs could be of clinical interest.

Las células madre mesenquimales multipotentes (MSCs, por sus siglas en inglés) representan una prometedora terapia basada en células para la medicina regenerativa y para el tratamiento de enfermedades inflamatorias/autoinmunes. Es importante destacar que las MSCs han emergido como un contribuyente importante al estroma tumoral, con efectos tanto pro- como antitumorales. Sin embargo, la exitosa traducción de las MSCs a la clínica y la prevención de sus efectos tumorígenos y metastásicos requieren una mayor comprensión de los factores que controlan su proliferación, diferenciación, migración e inmunomodulación en vitro y en vivo. Los factores de crecimiento transformante (TGF)-β1, 2 y 3 están involucrados en casi todos los aspectos de la función de las MSCs. El objetivo de esta revisión es resaltar los roles que el TGF-β desempeña en la biología y las aplicaciones terapéuticas de las MSCs. Discutiremos cómo el TGF-β modula la función de las MSCs, así como los efectos paracrinos del TGF-β derivado de las MSCs sobre otros tipos celulares en el contexto de la regeneración tisular, las respuestas inmunológicas y el cáncer. Finalmente, teniendo en cuenta todos estos aspectos, discutimos cómo la modulación de la señalización/producción de TGF-β en las MSCs podría ser de interés clínico.