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Drogue el cóctel puede activar y desplegar efectivo a las células madres del músculo

El músculo esquelético - el tipo de músculo que sujeta a los huesos y habilita el movimiento - es el tejido más abundante del cuerpo humano.

Este tejido tiene la capacidad de regenerar después de las heridas leves, un proceso facilitado por las células madres residentes del músculo que ayudan a construir nuevas fibras de músculo. Sin embargo, la baja aguda del músculo (que puede suceso en accidentes severos), la baja progresiva del músculo, o las enfermedades genéticas, tales como distrofia muscular, pueden comprometer este proceso de la reparación del tejido. En estos casos, los pacientes pueden experimentar entregas de la movilidad y tener una calidad de vida reducida, subrayando la necesidad de métodos nuevos de ayudar al músculo esquelético regenerado.

Porque las células madres del músculo pueden reparar el tejido dañado, la investigación de las terapias vástago-célula-basadas para la regeneración del músculo es un área de la investigación activa. Mientras que esta aproximación es prometedora, las fuentes de las células madres son extremadamente limitadas, y el crecimiento de estas células en el laboratorio es actualmente un proceso costoso y que toma tiempo.

Recientemente, los investigadores NIBIB-financiados en la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) determinaron un cóctel de la droga que puede activar efectivo y despliega una población de células madres del músculo, que son cualquier residente en el músculo, o se aíslan de otros tejidos, tales como la piel.

Los investigadores encontraron que las células madres del músculo podrían curar el tejido dañado en tres diversos modelos del ratón: ratones adultos, ratones envejecidos (que tienen una capacidad reducida de curar), y un modelo del ratón de la distrofia muscular (que visualiza el músculo severo que pierde).

Un atascamiento importante en el campo de la regeneración del músculo es la falta de un método efectivo para generar y para proliferar a las células madres del músculo. Usando nuestro cóctel de la droga, podemos desplegar eficientemente esta población de la célula, aprovechando su potencial como agente terapéutico para la reparación del músculo.”

La canción Li, doctorado, estudia al autor y profesor mayor, departamento de la bioingeniería y remedio, Universidad de California Los Ángeles

El cóctel de la droga incluye el forskolin, una substancia química encontrada en instalaciones que aumente la producción de amperio cíclico, una molécula importante de la transmisión de señales en células. También se incluye en el cóctel una pequeña molécula llamada RepSox, que media la diferenciación de célula madre. Mientras que ambas composiciones se han utilizado en la investigación de la célula madre, su efecto combinado sobre la proliferación y la diferenciación de célula madre del músculo era una novela que encontraba en este estudio, dijo a Li.

Usando las células epiteliales aisladas de los ratones, que contienen diversos tipos de la célula, los investigadores utilizaron su cóctel para desplegar selectivamente una población de células madres químicamente inducidas. Entonces implantaron a estas células madres del músculo en los músculos de ratones pre-heridos. Cuatro semanas después de la implantación, los investigadores evaluaron como de bien los músculos heridos habían curado. En todos sus modelos, las células madres implantadas facilitaron la reparación del músculo y la regeneración del tejido.

Li y los colegas entonces tomaron a su investigación una medida más lejos. En vez de las células madres cada vez mayor del músculo en un plato, quisieron considerar si podrían activar y desplegar la población residente de la célula madre del músculo de los ratones entregando el cóctel directamente en los músculos.

Los investigadores cargaron su cóctel de la droga en nanoparticles, teniendo en cuenta la baja controlada del cóctel durante un período de dos semanas. Estos nanoparticles droga-cargados entonces fueron inyectados en los músculos del adulto pre-herido o de animales envejecidos. Comparado con los ratones inyectados con los nanoparticles vacíos, los ratones inyectados con los nanoparticles droga-cargados habían perfeccionado marcado la regeneración y la función del músculo.

La aproximación de los investigadores de proliferar a las células madres que existen ya en músculos tiene varias ventajas. En vez de cultivar a las células madres en un plato y después de implantarlas en un paciente, Li y los colegas preven un tratamiento disponible para la reparación del músculo a través de la inyección directa de su cóctel de la droga en tejido dañado. Sin embargo, esta aproximación confía en la presencia de células madres residentes del músculo y no se podría utilizar para la baja extensa del músculo, Li observó.

“Este trabajo representa un paso prometedor adelante en el campo de la regeneración del tejido, y podría potencialmente llevar a un método más eficiente de reparar el músculo dañado,” dijo a David Rampulla, Ph.D., director de la división de ciencia y de tecnología del descubrimiento en NIBIB. “Para los pacientes con el daño del músculo o el músculo crónico que perdía, tal aproximación podría aumentar dramáticamente su calidad de vida,” él dijo.

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.