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Drogue o cocktail pode eficazmente activar e expandir células estaminais do músculo

O músculo esqueletal - o tipo de músculo que anexa aos ossos e permite o movimento - é o tecido o mais abundante no corpo humano.

Este tecido tem a capacidade para regenerar após feridas leves, um processo facilitado pelas células estaminais residentes do músculo que ajudam a construir fibras de músculo novas. Contudo, a perda aguda do músculo (que pode acontecer em acidentes severos), a perda progressiva do músculo, ou as doenças genéticas, tais como a distrofia muscular, podem comprometer este processo do reparo do tecido. Nesses casos, os pacientes podem experimentar edições da mobilidade e ter uma qualidade de vida reduzida, underscoring a necessidade para que os métodos novos ajudem o músculo esqueletal regenerado.

Porque as células estaminais do músculo podem reparar o tecido danificado, a investigação de terapias haste-pilha-baseadas para a regeneração do músculo é uma área da pesquisa activa. Quando esta aproximação for prometedora, as fontes de células estaminais de músculo são extremamente limitadas, e crescer estas pilhas no laboratório é actualmente um processo caro e demorado.

Recentemente, os pesquisadores NIBIB-financiados no University of California, Los Angeles (UCLA) identificaram um cocktail da droga que pudesse eficazmente activar e expandisse uma população das células estaminais do músculo, que são um ou outro residente no músculo, ou são isolados de outros tecidos, tais como a pele.

Os pesquisadores encontraram que as células estaminais do músculo poderiam curar o tecido danificado em três modelos diferentes do rato: ratos adultos, ratos envelhecidos (que têm uma capacidade reduzida para curar), e um modelo do rato da distrofia muscular (que indica o músculo severo que desperdiça).

Um gargalo principal no campo da regeneração do músculo é a falta de um método eficaz para gerar e proliferar células estaminais do músculo. Usando nosso cocktail da droga, nós podemos eficientemente expandir esta população da pilha, aproveitando seu potencial como um agente terapêutico para o reparo do músculo.”

A canção Li, PhD, estuda o autor e professor superior, departamento da tecnologia biológica e medicina, Universidade da California Los Angeles

O cocktail da droga inclui o forskolin, um produto químico encontrado nas plantas que aumente a produção de ampère cíclico, uma molécula importante da sinalização nas pilhas. Igualmente é incluída no cocktail uma molécula pequena chamada RepSox, que negocia a diferenciação de célula estaminal. Quando both of these compostos forem usados na pesquisa da célula estaminal, seu efeito combinado na proliferação e na diferenciação de célula estaminal do músculo era uma novela que encontra neste estudo, disse Li.

Usando as células epiteliais isoladas dos ratos, que contêm vários tipos da pilha, os pesquisadores usaram seu cocktail para expandir selectivamente uma população de células estaminais de músculo quimicamente induzidas. Estas células estaminais do músculo foram implantadas então nos músculos de ratos pre-feridos. Quatro semanas após a implantação, os pesquisadores avaliada como bom os músculos feridos tinham curado. Em todos seus modelos, as células estaminais implantadas facilitaram o reparo do músculo e a regeneração do tecido.

Li e os colegas tomaram então a sua pesquisa uma etapa mais. Em vez das células estaminais crescentes do músculo em um prato, quiseram considerar se poderiam activar e expandir a população residente da célula estaminal do músculo dos ratos entregando o cocktail directamente nos músculos.

Os pesquisadores carregaram seu cocktail da droga em nanoparticles, permitindo a liberação controlada do cocktail durante um período de duas semanas. Estes nanoparticles droga-carregados foram injectados então nos músculos do adulto pre-ferido ou de animais envelhecidos. Comparado com os ratos injetados com nanoparticles vazios, os ratos injetados com os nanoparticles droga-carregados tinham melhorado marcada a regeneração e a função do músculo.

A aproximação dos pesquisadores de proliferar as células estaminais que já existem nos músculos tem diversas vantagens. Em vez de cultivar células estaminais em um prato e então de implantá-las em um paciente, Li e os colegas prevêem um tratamento disponível imediatamente para o reparo do músculo através da injecção directa de seu cocktail da droga no tecido danificado. Contudo, esta aproximação confia na presença das células estaminais residentes do músculo e não poderia ser usada para a perda extensiva do músculo, Li notou.

“Este trabalho representa uma etapa prometedora para a frente no campo da regeneração do tecido, e poderia potencial conduzir a um método mais eficiente de reparar o músculo danificado,” disse David Rampulla, Ph.D., director da divisão da ciência & da tecnologia da descoberta em NIBIB. “Para pacientes com ferimento do músculo ou o músculo crônico que desperdiçam, tal aproximação poderia dramàtica aumentar sua qualidade de vida,” disse.

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.