Os pesquisadores desenvolvem a matriz molecular que entrega células estaminais curas aos músculos idosos feridos

Um acidente de transito deixa um paciente do envelhecimento com os ferimentos severos do músculo que não curarão. O tratamento com células estaminais do músculo de um doador pôde restaurar o tecido danificado, mas os doutores são incapazes de entregá-las eficazmente. Um método novo pode ajudar a mudar este.

Os pesquisadores no Instituto de Tecnologia de Geórgia projectaram uma matriz molecular, um hydrogel, para entregar as células estaminais de músculo chamadas pilhas satélites do músculo (MuSCs) directamente ao tecido ferido do músculo nos pacientes cujos os músculos não regeneram bem. Em experiências do laboratório em ratos, o hydrogel MuSCs com sucesso entregado ao tecido ferido, envelhecido do músculo e impulsionado o processo de cicatrização ao proteger as células estaminais das reacções imunes ásperas.

O método era igualmente bem sucedido nos ratos com uma deficiência do tecido do músculo que emulasse a distrofia muscular de Duchene, e se a pesquisa progride, a terapia nova do hydrogel poderia salvaguarda dia as vidas dos povos que sofrem da doença.

Zona de guerra da inflamação

Simplesmente injetar pilhas satélites do músculo adicional no tecido danificado, inflamado provou incapaz, na parte porque as células estaminais encontram um sistema imunitário na vereda de guerra.

“Todo o ferimento do músculo está indo atrair pilhas imunes. Tipicamente, isto ajudaria células estaminais do músculo a reparar dano. Mas nos músculos envelhecidos ou distróficos, as pilhas imunes conduzem à liberação muitos produtos químicos tóxicos como cytokines e os radicais livres que matam as células estaminais novas,” disse Jang novo, um professor adjunto na escola da tecnologia de Geórgia de ciências biológicas e um dos investigador principais do estudo.

Somente entre 1 e 20 por cento de MuSCs injetado faça o ao tecido danificado, e aqueles que fazem, chegar enfraquecido lá. Também, algum dano de tecido faz toda a injecção impraticável, assim a necessidade para estratégias novas da entrega.

“Nosso hydrogel novo protege as células estaminais, que multiplicam e prosperam dentro da matriz. O gel é aplicado ao músculo ferido, e ao engraft das pilhas nos tecidos e ajuda-os a curar,” disse Woojin Han, um pesquisador pos-doctoral na escola da tecnologia de Geórgia da engenharia mecânica e autor do papel do primeiro.

Han, Jang e Andres García, o outro investigador principal do estudo, publicaram seus resultados o 15 de agosto de 2018, na ciência do jornal avançam. O instituto nacional da artrite e as doenças osteomusculares e de pele dos institutos de saúde nacionais financiaram a pesquisa.

Hydrogel: redes aquosas

Os Hydrogels começam frequentemente como soluções água-baseadas de componentes moleculars que se assemelham a cruzes, e de outros componentes que fazem as extremidades das cruzes anexar entre si. Quando os componentes vêm junto, fundem nas redes moleculars suspendidas na água, tendo por resultado um material com a consistência de um gel.

Se as células estaminais ou uma droga são misturadas na solução, quando a rede, ou a matriz, formulários, ele enlearem o tratamento para a entrega e protegerem a carga útil da morte ou da dissipação no corpo. Pesquisadores pode facilmente e confiantemente sintetizar hydrogels e igualmente costume-coordenador eles tweaking seus componentes, como os pesquisadores da tecnologia de Geórgia fizeram neste hydrogel.

“Prende fisicamente as pilhas satélites do músculo em uma rede, mas as pilhas igualmente agarram em travas que químicas nós projectamos na rede,” Han disse.

As travas adicionadas deste hydrogel, que se ligam com as proteínas que se projectam das membranas de células estaminais, para aumentar não somente a adesão de pilhas à rede mas para impedi-las igualmente do suicídio comprometendo. As células estaminais tendem a matar-se quando são destacadas e livre-flutuar.

Os componentes químicos e as pilhas são misturados na solução a seguir aplicados ao músculo ferido, aonde a mistura se ajusta a uma correcção de programa do matriz-gel que cole as células estaminais no lugar. O gel é biocompatible e biodegradável.

“As células estaminais mantêm-se multiplicar e prosperando no gel depois que é aplicado,” Jang disse. “Então o hydrogel degrada e as folhas atrás das pilhas engrafted no tecido do músculo as células estaminais naturais da maneira geralmente seriam.”

Divisão da célula estaminal

Em uns pacientes mais novos, mais saudáveis, pilhas satélites do músculo é a parte do mecanismo cura natural.

Do “as pilhas satélites músculo são células estaminais residentes em seus músculos esqueletais. Vivem em costas do músculo como salpicaduras, e são actores importantes em fazer o tecido novo do músculo,” Han disse.

“Enquanto nós envelhecemos, nós perdemos a massa do músculo, e o número de pilhas satélites igualmente diminui. Esses que são deixadas obtêm mais fracos. É um whammy dobro,” Jang disse. “Em uma idade muito avançada, um paciente para de regenerar o músculo completamente.”

“Com este sistema que nós projectamos, nós pensamos que nós podemos introduzir as pilhas fornecedoras para aumentar o mecanismo do reparo em pacientes mais idosos feridos,” Han disse. “Nós igualmente queremos conseguir este trabalhar nos pacientes com distrofia muscular de Duchene.”

De “a distrofia muscular Duchene é surpreendentemente freqüente,” Jang disse. “Aproximadamente 1 em 3.500 meninos obtem-na. Obtêm eventualmente os defeitos respiratórios que conduzem à morte, assim que nós esperamos poder usar isto para reconstruir seus músculos do diafragma.”

Se o método vai aos ensaios clínicos, os pesquisadores terão que provavelmente trabalhar em torno do potencial para a rejeção fornecedora da pilha em pacientes humanos.

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