I ricercatori sviluppano la matrice molecolare che consegna le cellule staminali curative ai muscoli anziani danneggiati

Un incidente stradale lascia un paziente di invecchiamento con le lesioni severe del muscolo che non guariranno. Il trattamento con le cellule staminali del muscolo da un donatore potrebbe riparare il tessuto nocivo, ma medici non possono consegnarle efficacemente. Un nuovo metodo può contribuire a cambiare questo.

I ricercatori al Georgia Institute of Technology hanno costruito una matrice molecolare, un idrogel, per consegnare le cellule staminali di muscolo chiamate celle satelliti del muscolo (MuSCs) direttamente al tessuto ferito del muscolo in pazienti di cui i muscoli non rigenerano bene. Negli esperimenti del laboratorio sui mouse, l'idrogel MuSCs con successo consegnato al tessuto danneggiato e invecchiato del muscolo ed amplificato il trattamento curativo mentre proteggendo le cellule staminali dalle reazioni immuni dure.

Il metodo riusciva egualmente in mouse con una carenza del tessuto del muscolo che ha emulato la distrofia muscolare di Duchene e se la ricerca progredisce, la nuova terapia dell'idrogel potrebbe risparmi giorni le vite della gente che soffre dalla malattia.

Zona di guerra di infiammazione

Semplicemente iniettare le celle satelliti del muscolo supplementare nel tessuto nocivo e infiammato ha provato inefficiente, in parte perché le cellule staminali incontrano un sistema immunitario sul sentiero di guerra.

“Tutta la lesione del muscolo sta andando attirare le celle immuni. Tipicamente, questo aiuterebbe le cellule staminali del muscolo a riparare il danno. Ma in muscoli invecchiati o distrofici, le celle immuni piombo alla versione molti prodotti chimici tossici come le citochine e radicali liberi che uccidono le nuove cellule staminali,„ ha detto giovane Jang, un assistente universitario a scuola della tecnologia della Georgia delle scienze biologiche ed uno dei ricercatori principali dello studio.

Soltanto fra 1 e 20 per cento di MuSCs iniettato faccia al tessuto nocivo e quelli che fanno, arrivare là indebolito. Inoltre, un certo danno di tessuto rende tutta l'iniezione difficile, così l'esigenza di nuove strategie della consegna.

“Il nostro nuovo idrogel protegge le cellule staminali, che si moltiplicano e prosperano dentro la matrice. Il gel si applica al muscolo danneggiato e al engraft delle cellule sui tessuti e li aiuta a guarire,„ ha detto Woojin Han, un ricercatore postdottorale a scuola della tecnologia della Georgia dell'ingegneria meccanica ed autore del documento del primo.

Han, Jang e Andres Garcia, l'altro ricercatore principale dello studio, hanno pubblicato i loro risultati il 15 agosto 2018, nella scienza del giornale avanza. L'istituto nazionale dell'artrite e l'osteomuscolare e malattie della pelle degli istituti della sanità nazionali hanno costituito un fondo per la ricerca.

Idrogel: netti acquosi

Gli idrogel cominciano spesso fuori come soluzioni a base d'acqua di componenti molecolari che somigliano agli incroci e di altre componenti che fanno le estremità degli incroci fissare l'un l'altro. Quando le componenti vengono insieme, fondono nei netti molecolari sospesi in acqua, con conseguente materiale con la consistenza di un gel.

Se le cellule staminali o una droga sono mista nella soluzione, quando il netto, o la matrice, i moduli, intrappola il trattamento per la consegna e protegge il carico utile dalla morte o dalla dissipazione nell'organismo. Ricercatori può sintetizzare facilmente ed attendibilmente gli idrogel ed anche dogana-ingegnere loro tweaking le loro componenti, come i ricercatori di tecnologia della Georgia hanno fatto in questo idrogel.

“Intrappola fisicamente le celle satelliti del muscolo in un netto, ma le celle egualmente afferrano sui fermi che chimici abbiamo costruito nel netto,„ Han ha detto.

I fermi aggiunti di questo idrogel, che saldano con le proteine che sporgono dalle membrane delle cellule staminali, non solo aumentano l'aderenza delle cellule al netto ma egualmente le ostacolano dal suicidio commettente. Le cellule staminali tendono a uccidersi quando sono distaccate e libero fluttuare.

Le componenti chimiche e le celle sono misto in soluzione allora applicate al muscolo danneggiato, in cui la miscela colloca ad una toppa del matrice-gel che incolla le cellule staminali sul posto. Il gel è biocompatibile e biodegradabile.

“Le cellule staminali continuano moltiplicarsi e prosperando nel gel dopo che è applicato,„ Jang ha detto. “Poi l'idrogel si degrada e le foglie dietro le celle engrafted sul tessuto del muscolo le cellule staminali naturali di modo sarebbero solitamente.„

Ripartizione della cellula staminale

In più giovani, pazienti più sani, celle satelliti del muscolo fa parte del meccanismo curativo naturale.

“Le celle satelliti del muscolo sono cellule staminali residenti in vostri muscoli scheletrici. Vivono sui fili del muscolo come le macchiette e sono attori chiave nella fabbricazione del tessuto nuovo del muscolo,„ Han ha detto.

“Mentre invecchiamo, perdiamo la massa del muscolo ed il numero delle celle satelliti egualmente diminuisce. Quei che siano lasciati ottengono più deboli. È un doppio whammy,„ Jang ha detto. “Ad un'età molto avanzata, un paziente smette di rigenerare il muscolo complessivamente.„

“Con questo sistema abbiamo costruito, pensiamo che possiamo introdurre le celle erogarici per migliorare il meccanismo della riparazione in pazienti più anziani feriti,„ Han ha detto. “Egualmente vogliamo che convincere questo per lavorare in pazienti con la distrofia muscolare di Duchene.„

“La distrofia muscolare di Duchene è sorprendente frequente,„ Jang ha detto. “Circa 1 in 3.500 ragazzi la ottiene. Finalmente ottengono i difetti respiratori che piombo alla morte, in modo da speriamo di potere usare questo per ricostruire i loro muscoli del diaframma.„

Se il metodo va nei test clinici, i ricercatori probabilmente dovranno lavorare intorno al potenziale per il rifiuto erogatore delle cellule in pazienti umani.

Sorgente: http://www.rh.gatech.edu/news/609792/matrix-delivers-healing-stem-cells-injured-elderly-muscles