lunes, 12 de agosto de 2019

PARCHE FLEXIBLE PARA REPARAR UN CORAZÓN “ROTO”

Ciencia de Polímeros: Medicina Regenerativa
  
 El parche de matriz extracelular estirable mejora el suministro de células madre para la reparación Post Infarto de Miocardio

Los investigadores actualmente están buscando formas de curar un corazón "roto".

Las enfermedades cardiovasculares, como los infartos de miocardio (o ataques cardíacos), son la principal causa de muerte a nivel mundial. Si bien los avances médicos han reducido el riesgo de morir durante un ataque cardíaco, los cambios estructurales y el daño al corazón causado por la muerte por cardiomiocitos durante un ataque pueden conducir a una posible insuficiencia cardíaca. Por lo tanto, el objetivo de la reparación posterior al infarto de miocardio no es solo minimizar este daño a largo plazo, sino también regenerar células miocárdicas nuevas y funcionales.

La mayoría de las terapias de infarto posmiocárdico utilizan trombólisis inducida por fármacos (eliminación de coágulos sanguíneos) e intervenciones asistidas por stent, que no son curativas. En realidad, la regeneración de miocardio dañado sigue siendo un desafío.

Las terapias basadas en células, que se basan en células madre trasplantadas para estimular la formación natural de nuevas células sanguíneas y la reparación cardíaca, han demostrado ser prometedoras para ayudar a la recuperación. Sin embargo, la baja retención de células madre trasplantadas como resultado del estrés del ciclo constante generado en el corazón que late presenta un obstáculo único en el desarrollo de estrategias regenerativas de post infarto de miocardio.

Para responder a este desafío, un equipo de investigadores de Corea del Sur y Estados Unidos ha diseñado un parche extensible hecho de una matriz extracelular derivada de células (ECM), que se puede utilizar para mejorar la adhesión de las células madre y facilitar la recuperación.

El trabajo previo en esta área ha utilizado polímeros sintéticos, que ofrecen estabilidad mecánica pero carecen de señales celulares. Las estrategias alternativas han utilizado materiales basados ​​en materiales celulares naturales; sin embargo, su fragilidad hace que su aplicación en entornos dinámicos, como el corazón, sea bastante difícil.

"Llevamos más de siete años estudiando la matriz extracelular derivada de células (MDL)", dice Kwideok Park, profesor del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea y autor correspondiente de este estudio. "[Hemos confirmado previamente] [el potencial de CDM] en la adhesión celular, la diferenciación e incluso la angiogénesis. [Por lo tanto] buscamos demostrar su extensibilidad al integrarlo con biomateriales con fines de traducción, porque el propio MDL es muy frágil y muy pobre en el manejo".

En el estudio actual, el equipo buscó desarrollar una plataforma ECM basada en células elásticas, en la que la matriz se estampa en un hidrogel. El hidrogel proporciona estabilidad mecánica, mientras que la ECM juega un papel importante en la regulación del comportamiento celular al imitar el entorno en el que normalmente residen las células cardíacas para mejorar el crecimiento y la proliferación de nuevas células.

Matriz extracelular derivada de células naturales obtenida del cultivo de células de fibroblastos humanos. Después de la descelularización, la matriz se transfiere a un hidrogel para producir una membrana estirable para el crecimiento celular.

La matriz extracelular derivada de fibroblastos humanos del grupo se incrustó en una matriz de PVA a través de interacciones de reticulación débiles. Debido a que el ECM se conserva en la membrana estirable, los experimentos preliminares mostraron que se mejoró el comportamiento de los cardiomiocitos, lo que resultó en el crecimiento de grupos de células significativamente más grandes en relación con otros homólogos sintéticos.

El parche se combinó con células madre mesenquimales, y se probó en ratas que habían sufrido infartos de miocardio, y demostró un suministro mejorado de células madre mesenquimales dentro de una semana de tratamiento, así como factores reducidos de remodelación fibrótica (desarrollo de tejido cicatricial, lo que conduce a mal pronóstico a largo plazo).

"Estos resultados muestran el potencial de este método como un sistema de estimulación celular que puede ser muy útil para preacondicionar las células mecano-sensibles hacia las más maduras y / o funcionales a través del estiramiento cíclico controlado", dijo Jennifer Shin, coautora del estudio y Profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea.

Este trabajo proporciona una plataforma efectiva para lo que los autores esperan que sea una nueva clase de parches terapéuticos para el suministro mejorado de células y otros factores que son compatibles con ECM. "Nuestro trabajo futuro estará más enfocado en generar un prototipo para objetivos clínicos específicos, [como un parche cutáneo cargado de células madre para la curación profunda de heridas", agrega Park.
Fuente: ADVANCED Science News – Victoria Corless -25 de julio de 2019

Traducción libre de Soca


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