Los investigadores desarrollan la matriz molecular que entrega a las células madres curativas a los músculos mayores heridos

Un accidente de tráfico deja a un paciente del envejecimiento con los daños severos del músculo que no curarán. El tratamiento con las células madres del músculo de un donante pudo restablecer el tejido dañado, pero los doctores no pueden entregarlas efectivo. Un nuevo método puede ayudar a cambiar esto.

Los investigadores en el Instituto de Tecnología de Georgia dirigieron una matriz molecular, un hidrogel, para entregar a las células madres llamadas las células por satélite del músculo (MuSCs) directamente al tejido herido del músculo en los pacientes cuyos músculos no regeneran bien. En experimentos del laboratorio en ratones, el hidrogel MuSCs con éxito entregado al tejido herido, envejecido del músculo y reforzado el proceso curativo mientras que protege a las células madres contra reacciones inmunes duras.

El método era también acertado en ratones con una deficiencia del tejido del músculo que emuló a la distrofia muscular de Duchene, y si progresa la investigación, la nueva terapia del hidrogel podría salvaguardia día las vidas de la gente que sufría de la enfermedad.

Zona de guerra de la inflamación

Simple la inyección de las células por satélite del músculo adicional en tejido dañado, inflamado ha probado ineficaz, en parte porque las células madres encuentran un sistema inmune en el sendero de guerra.

“Cualquier daño del músculo va a atraer las células inmunes. Típicamente, esto ayudaría a las células madres del músculo a reparar daño. Pero en músculos envejecidos o distróficos, las células inmunes llevan a la baja muchas substancias químicas tóxicas como cytokines y los radicales libres que matan a las nuevas células madres,” dijo Jang joven, un profesor adjunto en la escuela de la tecnología de Georgia de ciencias biológicas y a uno de los investigadores principales del estudio.

Solamente entre el 1 y 20 por ciento de MuSCs inyectado haga que él al tejido dañado, y los que lo hacen, llegan allí debilitado. También, un cierto daño tisular hace cualquier inyección irrealizable, así la necesidad de nuevas estrategias del lanzamiento.

“Nuestro nuevo hidrogel protege a las células madres, que se multiplican y prosperan dentro de la matriz. El gel se aplica al músculo herido, y al engraft de las células sobre los tejidos y les ayuda a curar,” dijo a Woojin Han, investigador postdoctoral en la escuela de la tecnología de Georgia de la ingeniería industrial y autor del papel del primer.

Han, Jang y Andres García, el otro investigador principal del estudio, publicaron sus resultados el 15 de agosto de 2018, en la ciencia del gorrón avance. El instituto nacional de la artritis y el musculoesquelético y las enfermedades de la piel de los institutos de la salud nacionales financiaron la investigación.

Hidrogel: redes acuosas

Los hidrogeles comienzan a menudo como soluciones a base de agua de los componentes moleculares que se asemejan a cruces, y de otros componentes que hagan que los extremos de las cruces sujetan el uno al otro. Cuando los componentes vienen juntos, funden en las redes moleculares suspendidas en agua, dando por resultado un material con el estado coherente de un gel.

Si las células madres o una droga son mezclada en la solución, cuando la red, o la matriz, formas, él entrampa el tratamiento para el lanzamiento y protege la carga útil contra muerte o la disipación en la carrocería. Investigadores puede sintetizar fácilmente y seguro hidrogeles y también al aduana-ingeniero ellos pellizcando sus componentes, como los investigadores de la tecnología de Georgia hicieron en este hidrogel.

“Atrapa físicamente las células por satélite del músculo en una red, pero las células también asen sobre los cerrojos químicos que dirigimos en la red,” Han dijo.

Los cerrojos adicionales de este hidrogel, que pegan con las proteínas que resaltan de las membranas celulares de células madres, no sólo aumentan la adherencia de células a la red pero también las obstaculizan de suicidio que compromete. Las células madres tienden a matarse cuando son separadas y de flotación libre.

Los componentes químicos y las células se mezclan en la solución después se aplican al músculo herido, adonde la mezcla fija a un remiendo del matriz-gel que pegue a las células madres en el lugar. El gel es biocompatible y biodegradable.

“Las células madres guardan el multiplicarse y prosperando en el gel después de que sea aplicado,” Jang dijo. “Entonces el hidrogel degrada y las hojas detrás de las células engrafted sobre tejido del músculo las células madres naturales de la manera estarían generalmente.”

Avería de la célula madre

En pacientes más jovenes, más sanos, células por satélite del músculo es parte del mecanismo curativo natural.

Las “células por satélite del músculo son células madres residentes en sus músculos esqueléticos. Viven en cabos del músculo como motas, y son protagonistas en la fabricación del nuevo tejido del músculo,” Han dijo.

“Mientras que envejecemos, perdemos la masa del músculo, y el número de células por satélite también disminuye. Los se dejan que consiguen más débiles. Es un whammy doble,” Jang dijo. “En una edad muy avanzada, un paciente para el regenerar del músculo en conjunto.”

“Con este sistema que dirigimos, pensamos que podemos introducir las células dispensadoras de aceite para aumentar el mecanismo de la reparación en más viejos pacientes heridos,” Han dijo. “También queremos conseguir esto para trabajar en pacientes con la distrofia muscular de Duchene.”

La “distrofia muscular de Duchene es asombrosamente frecuente,” Jang dijo. “Cerca de 1 en 3.500 muchachos la consigue. Consiguen eventual los defectos respiratorios que llevan a la muerte, así que esperamos poder utilizar esto para reconstruir sus músculos del diafragma.”

Si el método va a juicio clínicos, los investigadores tendrán que probablemente trabajar alrededor del potencial para el rechazo dispensador de aceite de la célula en pacientes humanos.