La nueva terapia de la inhalación podía relevar fibrosis del pulmón en ratones y ratas

Un nuevo estudio publicado en las comunicaciones de la naturaleza del gorrón muestra en febrero de 2020 que las secreciones de las células madres en el pulmón se pueden utilizar para nebulize los pulmones heridos debido a varios tipos de fibrosis del pulmón en ratas y ratones. Esto podía dar lugar bien al revelado de las terapias menos invasores y más efectivas para la fibrosis del pulmón.

Fibrosis pulmonar

Pulmonar, o pulmón, fibrosis, es un término que denota una dolencia de la vida-grasa en la cual el tejido sano dentro del pulmón llegue a ser grueso y las formas marcan con una cicatriz el tejido. La inflamación resultante deja los pulmones forrados con el tejido fibroso de la cicatriz, que no puede intercambiar los gases eficientemente. El tratamiento es puramente sintomático, con excepción del trasplante allogeneic del pulmón, que es altamente invasor y tiene una tasa de mortalidad el 50% de cinco años, así como requiere la immunosupresión de por vida.

Película de radiografía de un paciente con tuberculosis pulmonar activa con formaciones de cavidades numerosas y del cambio fibrótico en el pulmón superior derecho. Enfermedad infecciosa y contagiosa. Enfermedad respiratoria transmisible de la TB. Haber de imagen: Tomatheart/Shutterstock
Película de radiografía de un paciente con tuberculosis pulmonar activa con formaciones de cavidades numerosas y del cambio fibrótico en el pulmón superior derecho.  Haber de imagen: Tomatheart/Shutterstock

Células madres y cura del pulmón

Los pulmones contienen a las células madres residentes, que pueden dar lugar a las células madres que pueden ser utilizadas para ascender la cura de los daños de pulmón, pero era difícil aislarlos y cultivar. Como consecuencia, las células madres mesenquimales (MSCs) continuaron ser utilizadas para tratar enfermedades pulmonares. Éstos tienen un de tarifa reducida del engraftment en los pulmones, y pocos distinguen en las células maduras del pulmón, probablemente porque no son nativos al tejido pulmonar sí mismo.

Una ruptura vino cuando algunos de los investigadores detrás del estudio actual primero demostraron que las células terapéuticas del pulmón llamadas las células del esferoide del pulmón (LSCs) se podrían producir por una técnica tridimensional de la cultura, de las biopsias del pulmón obtenidas por la ruta transbronchial. Esta ruta, siendo como mínimo invasor, lleva la mortalidad muy inferior comparada a la biopsia quirúrgica del pulmón. El LSCs es residente en el pulmón y puede por lo tanto engraft y sobrevivir aquí.

Podían generar más de 50 millones de LSCs a partir de una biopsia del pulmón. Contuvieron ambas células madres del pulmón y células que soportaban, tales como células epiteliales y mesenquimales. Esta mezcla es esencial maximizar la eficiencia de la función de la célula madre con los factores de incremento del fibroblasto y de otras moléculas de la transmisión de señales liberados de estas otras células. Introducido una vez en la carrocería, permanecen en los pulmones por hasta 21 días.

Durante los 5 años pasados, los investigadores han producido y LSCs probado para evaluar su eficacia en esta condición. El investigador KE Cheng explica: “La mezcla de células en LSCs reconstruye el microambiente natural de las células madres - conocido como el lugar de la célula madre - donde las células secretan exosomes para comunicar con uno a apenas mientras que dentro de su carrocería. LSCs secreta muchas proteínas y factores de incremento beneficiosos conocidos colectivamente como los exosomes del “secretome” - y proteínas solubles, que pueden reproducir el microambiente regenerador de las células ellos mismos. En este trabajo, le tomamos un paso más allá y probamos el secretome y los exosomes de nuestras células madres esferoide-producidas contra dos modelos de fibrosis pulmonar.”

El estudio

Los investigadores realizaron una comparación entre el secretome y exosomes de (MSC-Sec y MSC-Exo, respectivamente), un tipo de uso general de célula madre, y la célula del esferoide del pulmón (LSC-Sec y LSC-Exo, respectivamente), en modelos del ratón y de la rata de la fibrosis pulmonar. Las lesiones en el pulmón fueron inducidas por las partículas de la exposición química o del sílice.

Los científicos utilizaron una “sauna de la célula madre,” que es un nebulizador que se utiliza para inhalar las proteínas terapéuticas, las pequeñas moléculas, y los exosomes derecho en los pulmones.

Las conclusión

En ratones con fibrosis substancia-inducida del pulmón, la terapia del nebulization con el LSC-Sec o el MSC-Sec producido marcó la paliación de la fibrosis con respecto al nebulization salino, pero el LSC-Sec redujo la fibrosis a casi a medias, mientras que el MSC-Sec la derribó por un tercero.

Sin embargo, cuando el ratón sílice-había inducido fibrosis, el tratamiento con LSC-Sec y MSC-Sec redujo fibrosis por apenas sobre un cuarto y un cerca de 17%, respectivamente.

Después relanzaron el experimento con las ratas y encontraron la misma configuración. Sin embargo, también encontraron que la inhalación con LSC-Exo solo también produce el mismo tipo de mejoría, pero de una magnitud más inferior comparó a la inhalación del secretome completo.

Implicaciones

Cheng dice, “este trabajo muestra que el secretome y los exosomes de la célula del esferoide del pulmón son más efectivos que sus contrapartes mesenquimales de la célula madre en la disminución del tejido fibrótico y de la inflamación en tejido pulmonar dañado. Esperanzadamente, estamos tomando nuestras primeras medidas hacia una manera eficiente, no invasor, y de poco costo de reparar los pulmones dañados.”

Además, no está apenas sobre fibrosis del pulmón. Los investigadores proyectan probar la eficacia de la terapia contra aún más enfermedades pulmonares, incluyendo enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD), la hipertensión pulmonar, y el síndrome de señal de socorro respiratoria agudo.

Por otra parte, el interés del estudio no termina allí. Las conclusión también muestran que no es apenas las células madres, solamente los productos que liberan, que pueden actuar del mismo modo que mientras que las células madres hacen para tratar fibrosis pulmonar. Otro investigador, Kenneth Adler, comentarios, “[esto] puede ser el encontrar importante que puede tener implicaciones en muchas otras enfermedades donde se está desarrollando la terapia de célula madre.”

Journal reference:

Dinh, P.C., Paudel, D., Brochu, H. et al. Inhalation of lung spheroid cell secretome and exosomes promotes lung repair in pulmonary fibrosis. Nat Commun 11, 1064 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-14344-7

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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