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Droghi il cocktail può efficacemente attivare ed ampliare le cellule staminali del muscolo

Il muscolo scheletrico - il tipo di muscolo che fissa alle ossa e permette al movimento - è il tessuto più abbondante nel corpo umano.

Questo tessuto ha la capacità di rigenerare dopo le lesioni non gravi, un trattamento facilitato dalle cellule staminali residenti del muscolo che contribuiscono a costruire le nuove fibre di muscolo. Tuttavia, la perdita acuta del muscolo (che può accadere negli incidenti severi), la perdita progressiva del muscolo, o le malattie genetiche, quale la distrofia muscolare, possono compromettere questo processo di riparazione del tessuto. In questi casi, i pazienti possono avvertire le emissioni di mobilità ed avere una qualità di vita diminuita, sottolineante la necessità per i metodi novelli di aiutare il muscolo scheletrico rigenerato.

Poiché le cellule staminali del muscolo possono riparare il tessuto nocivo, l'indagine alle sulle terapie basate a gambo per rigenerazione del muscolo è un campo della ricerca attiva. Mentre questo approccio sta promettendo, le sorgenti delle cellule staminali di muscolo sono estremamente limitate e coltivare queste celle in laboratorio è corrente un trattamento costoso e che richiede tempo.

Recentemente, a ricercatori fondati NIBIB all'università di California, Los Angeles (UCLA) hanno identificato un cocktail della droga che può efficacemente attivare ed espande una popolazione delle cellule staminali del muscolo, che sono qualsiasi residente nel muscolo, o sono isolati da altri tessuti, quale l'interfaccia.

I ricercatori hanno trovato che le cellule staminali del muscolo potrebbero guarire il tessuto nocivo in tre modelli differenti del mouse: mouse adulti, mouse invecchiati (che hanno una capacità diminuita di guarire) e un modello del mouse della distrofia muscolare (che video il muscolo severo che spreca).

Un grave ostacolo importante nel campo di rigenerazione del muscolo è la mancanza di efficace metodo per generare e proliferare le cellule staminali del muscolo. Facendo uso del nostro cocktail della droga, possiamo espandere efficientemente questa popolazione delle cellule, sfruttante il loro potenziale come agente terapeutico per la riparazione del muscolo.„

La canzone Li, PhD, studia l'autore ed il professor senior, dipartimento della bioingegneria e medicina, università di California Los Angeles

Il cocktail della droga include il forskolin, un prodotto chimico trovato in impianti che aumenta la produzione dell'ampère ciclico, una molecola importante di segnalazione in celle. Egualmente è inclusa nel cocktail una piccola molecola chiamata RepSox, che media la differenziazione di cellula staminale. Mentre entrambi composti sono stati utilizzati nella ricerca della cellula staminale, il loro effetto combinato su proliferazione e su differenziazione di cellula staminale del muscolo era un romanzo che trova in questo studio, ha detto Li.

Facendo uso delle cellule epiteliali isolate dai mouse, che contengono i vari tipi delle cellule, i ricercatori hanno usato il loro cocktail per espandere selettivamente una popolazione delle cellule staminali di muscolo chimicamente incitate. Queste cellule staminali del muscolo poi sono state impiantate nei muscoli dei mouse pre-danneggiati. Quattro settimane dopo impianto, i ricercatori hanno valutato come i muscoli danneggiati avevano guarito. In tutto dei loro modelli, le cellule staminali impiantate hanno facilitato la riparazione del muscolo e la rigenerazione del tessuto.

Li ed i colleghi poi hanno intrapreso alla loro ricerca un'azione più ulteriormente. Invece delle cellule staminali crescenti del muscolo in un piatto, hanno voluto vedere se potessero attivare ed espandere la popolazione residente della cellula staminale del muscolo dei mouse consegnando il cocktail direttamente nei muscoli.

I ricercatori hanno caricato il loro cocktail della droga nelle nanoparticelle, tenendo conto la versione controllata del cocktail su un periodo di due settimane. Queste nanoparticelle droga caricate poi sono state iniettate nei muscoli dell'adulto pre-danneggiato o degli animali invecchiati. Rispetto ai mouse iniettati con le nanoparticelle vuote, i mouse iniettati con le nanoparticelle droga caricate contrassegnato avevano migliorato la rigenerazione e la funzione del muscolo.

L'approccio dei ricercatori di proliferazione delle cellule staminali che già esistono in muscoli presenta parecchi vantaggi. Invece di coltura delle cellule staminali in un piatto e poi impianto loro in un paziente, Li ed i colleghi prevedono un trattamento disponibile immediatamente per la riparazione del muscolo attraverso l'iniezione diretta del loro cocktail della droga nel tessuto nocivo. Tuttavia, questo approccio conta sulla presenza di cellule staminali residenti del muscolo e non potrebbe essere usato per estesa perdita del muscolo, Li ha notato.

“Questo lavoro rappresenta un passo avanti di promessa nel campo di rigenerazione del tessuto e potrebbe potenzialmente piombo ad un metodo più efficiente di riparazione del muscolo nocivo,„ ha detto David Rampulla, il Ph.D., Direttore della divisione di scienza & della tecnologia di scoperta a NIBIB. “Per i pazienti con la lesione del muscolo o il muscolo cronico che spreca, un tal approccio potrebbe aumentare drammaticamente la loro qualità di vita,„ ha detto.

Source:
Journal reference:

Fang, J., et al. (2021) Skeletal muscle regeneration via the chemical induction and expansion of myogenic stem cells in situ or in vitro. Nature Biomedical Engineering. doi.org/10.1038/s41551-021-00696-y.