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I vantaggi a ricupero del rendimento di Exosomes equivalenti ai hiPSC-CCs, manifestazioni studiano

La scienza lungamente ha saputo che il ripristino dagli attacchi di cuore sperimentali è migliorato per iniezione di una miscela delle celle di muscolo del cuore, delle celle endoteliali e delle celle di muscolo liscio, eppure i risultati sono stati limitati dal povero innesto e dalla conservazione ed i ricercatori si preoccupano per l'aritmia potenziale del cuore e di tumorigenesis.

Ora la ricerca in maiali indica che usando i exosomes ha prodotto naturalmente da quella miscela delle celle di muscolo del cuore, delle celle endoteliali e delle celle di muscolo liscio -- quale tutti sono stati derivati dalle cellule staminali pluripotent incitate essere umano -- rende i vantaggi a ricupero equivalenti alle celle cella-cardiache iniettate del gambo pluripotent incitate essere umano, o i hiPSC-CCs.

Exosomes è a vescicole extracellulari dirette a membrana che contengono le proteine biologicamente attive, RNAs e i microRNAs. Exosomes è ben noto partecipare alla comunicazione della cella--cella ed attivamente sono studiati come terapie cliniche potenziali.

“I exosomes hiPSC-CC sono acellulari e, conseguentemente, possono permettere ai medici di sfruttare i beni cardioprotective e riparatori delle celle hiPSC-derivate mentre evitando le complessità connesse con i rischi cancerogeni, stoccaggio delle cellule, trasporto e rifiuto immune,„ ha detto Ling Gao, Ph.D. e Jianyi “Jay„ Zhang, M.D., Ph.D., università di Alabama agli autori corrispondenti di Birmingham dello studio, pubblicati nella medicina di traduzione di scienza.

Quindi, i exosomes secernuti dalle celle cardiache hiPSC-derivate hanno migliorato il ripristino del miocardio senza aumentare la frequenza delle complicazioni aritmogeniche e possono fornire un'opzione terapeutica acellulare per la lesione del miocardio.„

Ling Gao, PhD & Jianyi “Jay„ Zhang, MD, PhD, autori corrispondenti di studio, università di Alabama, Birmingham

A UAB, Gao era un collega postdottorale nell'assistenza tecnica biomedica, in un dipartimento unito della scuola di medicina di UAB e nel banco di UAB di assistenza tecnica. Zhang è presidenza del dipartimento.

Gli studi in grandi animali sono necessari da identificare, caratterizzare e quantificare le risposte ai trattamenti potenziali. Prima di questo studio corrente, la possibilità di exosomes hiPSC-CC per la terapia cardiaca era stata indicata soltanto nei modelli del mouse e nel lavoro in vitro.

Negli esperimenti di UAB, i maiali giovanili con gli attacchi di cuore sperimentali hanno avuti uno dei tre trattamenti iniettati nel miocardio nocivo: 1) una miscela dei cardiomyocytes, delle celle endoteliali e delle celle di muscolo liscio derivate dall'essere umano ha incitato le cellule staminali pluripotent, 2) exosomes estratti dai tre tipi delle cellule, o 3) frammenti omogeneizzati dai tre tipi delle cellule.

I ricercatori hanno avuti due risultati primari dagli studi del maiale.

In primo luogo, hanno trovato che le misure del sinistro-ventricolo funzionano, dimensione di infarto, lo sforzo della parete, l'ipertrofia cardiaca, apoptosis e l'angiogenesi in animali trattati con i hiPSC-CCs, i frammenti hiPSC-CC, o i exosomes hiPSC-CC era simile e migliorata significativamente confrontato agli animali che hanno recuperato senza c'è ne dei tre trattamenti sperimentali.

In secondo luogo, hanno trovato che la terapia exosome non ha aumentato la frequenza dell'aritmia.

Negli esperimenti con le celle o gli anelli aortici sviluppati nella cultura, hanno trovato che i exosomes prodotti dai hiPSC-CCs hanno promosso la crescita del vaso sanguigno in celle endoteliali coltivate ed anelli aortici isolati.

Ancora, i hiPSC-cardiomyocytes coltivati protetti dei exosomes dagli effetti citotossici dei media senza siero dell'basso ossigeno diminuendo la morte programmata delle cellule hanno chiamato il apoptosis e mantenendo l'omeostasi intracellulare del calcio, che ha un effetto benefico diretto sulla conducibilità del cuore.

I exosomes egualmente hanno aumentato il contenuto cellulare del trifosfato di adenosina, che è utile poiché le carenze nel metabolismo cellulare del trifosfato di adenosina sono credute per contribuire al declino progressivo nella funzione del cuore per i pazienti con l'ipertrofia del ventricolo sinistro e l'infarto.

I ricercatori egualmente hanno trovato che alcuni di questi effetti benefici in vitro potrebbero anche essere mediati dai mimi sintetici dei 15 microRNAs più abbondanti trovati nei exosomes hiPSC-CC. I ricercatori hanno notato che la conoscenza del ruolo potenziale dei microRNAs nelle applicazioni cliniche è ancora lontano da completo.

Source:
Journal reference:

Gao, L., et al. (2020) Exosomes secreted by hiPSC-derived cardiac cells improve recovery from myocardial infarction in swine. Science Translational Medicine. doi.org/10.1126/scitranslmed.aay1318.