Comparative evaluation of exosomes and PRP in retinal epithelial cell injury: anti-inflammatory and cytoprotective effects

Abstract

The purpose of our study was to compare the direct effect of platelet-rich plasma (PRP) and exosomes derived from limbal mesenchymal stem cells (LMSCs) and PRP on retinal injury for potential therapeutic applications. Exosomes have emerged as promising candidates for cell-free therapies due to their ability to transport specific molecules and control intercellular communication. However, optimal source and isolation method for exosomes are under investigation. On the other hand, PRP applications, which is one of the increasing trends of recent years, have been increasingly used in many other injury models. However, the results of PRP in treatment response are still controversial. Our method involves isolation of exosomes from LMSCs and PRP via established protocols. While LMSC-derived exosomes were obtained from corneascleral tissue, PRP-derived exosomes were isolated from the patient's own blood. After isolation, LMSC-exosome, PRP-exosome and PRP were applied on ARPE-19 cells before and after all trans retinal (atRAL) induced stress and their effectiveness was determined by western blot, qRT-PCR and immunfluorescent staining methods in terms of pre and post treatment. The results suggest that LMSC-derived exosomes showed limited efficacy in our experimental model due to the difficulties with isolation and ethical concerns surrounding the supply of their tissues, given their total potential. In contrast, PRP-derived exosomes have shown more promising results as an accessible and personalized therapeutic option. The ease of isolation from the patient's blood offers the potential for targeted and personalized therapies. In conclusion, this study highlights the advantages of PRP-derived exosomes in terms of simplicity, accessibility, and personalized therapy. The results suggest that PRP-derived exosomes may be a more viable option for future clinical applications. Further investigation and optimization of isolation methods is necessary to increase the therapeutic potential of exosomes and ensure their effect and safety in various clinical contexts.

Çalışmamızın amacı, potansiyel terapötik uygulamalar için PRP'nin ve limbal mezenkimal kök hücrelerden (LMSC'ler) ve trombosit açısından zengin plazmadan (PRP) elde edilen eksozomların retina hasarı üzerindeki doğrudan etkinliğini karşılaştırmaktı. Eksozomlar, biyoaktif molekülleri taşıma ve hücreler arası iletişimi kontrol etme yetenekleri nedeniyle hücresiz tedaviler için umut verici adaylar olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, eksozomlar için en uygun kaynak ve izolasyon yöntemi araştırılmaktadır. Öte yandan son yılların artan trendlerinden biri olan PRP uygulamaları, birçok yaralanma modelinde giderek artan bir şekilde kullanılmaya başlandı. Ancak PRP'nin tedavi yanıtındaki sonuçları halen tartışmalıdır. Yöntem, etkinliği kanıtlanmış protokoller aracılığıyla LMSC'lerden ve PRP'den eksozomların izolasyonunu içermektedir. LMSC kaynaklı eksozomlar korneaskleral dokudan elde edilirken, PRP kaynaklı eksozomlar hastanın kendi kanından izole edilmiştir. İzolasyon sonrası ARPE-19 hücrelerine all rtans retinal kaynaklı stres öncesi ve sonrası LMSC-exosome, PRP-exosome ve PRP tedavileri uygulanmış ve etkinlikleri western blot, qRT-PCR ve immunfloresan boyama yöntemleri ile test edilmiştir. Sonuçlar, LMSC'den türetilen eksozomların, toplam potansiyelleri göz önüne alındığında, izolasyonla ilgili zorluklar ve dokularının tedarikini çevreleyen etik kaygılar nedeniyle deneysel modelimizde sınırlı etkinlik sergilediğini göstermektedir. Buna karşılık, PRP'den türetilen eksozomlar, erişilebilir ve kişiselleştirilmiş bir terapötik seçenek olarak daha umut verici sonuçlar göstermiştir. Hastanın kanından izolasyon kolaylığı, hedefe yönelik ve bireyselleştirilmiş tedaviler için potansiyel sunmaktadır. Sonuç olarak, bu çalışma basitlik, erişilebilirlik ve kişiselleştirilmiş terapi açısından PRP'den türetilen eksozomların avantajlarını ortaya koymaktadır. Sonuçlar, PRP'den türetilen eksozomların gelecekteki klinik uygulamalar için daha uygun bir seçenek olabileceğini düşündürmektedir. Eksozomların terapötik potansiyelini artırmak ve çeşitli klinik bağlamlarda etkinlik ve güvenliklerini sağlamak için izolasyon yöntemlerinin daha fazla araştırılması ve optimizasyonu gereklidir.