La terapia con células madre para la enfermedad cardíaca está sucediendo. Alrededor del mundo, miles de pacientes de enfermedad cardíaca han sido tratados en los estudios clínicos con alguna forma de células de médula ósea o células madre.
Sin embargo, en muchos de esos estudios, el impacto real en la función del corazón fue modesto o inconsistentes. Una de las razones es que la mayoría de las células o bien no se quedan en el corazón o desaparecen poco después de ser introducidas en el cuerpo.
Investigadores de cardiología de Emory tienen una solución para este problema. Los investigadores de células madre de paquetes en una cápsula hecha de alginato, una sustancia similar al gel. Una vez envasados, las células permanecen puestos, la liberación de sus factores de curación a través del tiempo.
Los investigadores utilizaron células madre mesenquimatosas encapsuladas para formar un «parche» que se aplicó a los corazones de las ratas después de un ataque al corazón. En comparación con los animales tratados con células desnudas ( o con nada ), las ratas tratadas con los parches de la cápsula se muestran aumento de la función cardiaca, la reducción de tamaño de la cicatriz y más crecimiento de nuevos vasos sanguíneos de un mes más tarde. Además, muchas más de las células encapsuladas se mantuvo con vida.
«Este enfoque parece ser una forma eficaz de aumentar la retención celular y la supervivencia en el contexto de la terapia celular cardiaca «, dice Robert W. Taylor, MD, profesor de medicina y director de la división de cardiología de la Facultad de Medicina de la Universidad Emory, y profesor de la ingeniería biomédica en el Departamento de ingeniería biomédica Coulter en Georgia Tech y Emory. » Puede ser una estrategia aplicable a muchos tipos de células para la terapia regenerativa en la enfermedad cardiovascular . »
Los resultados fueron publicados 10 de octubre en la revista de la Asociación Americana del Corazón.
El primer autor es profesor investigador cardiovascular Rebecca Levit , MD . Ella y sus colegas colaboraron con el laboratorio de Andrés García, PhD, en el Georgia Tech en el desarrollo del parche se utiliza para aplicar las células encapsuladas .
Cuando se introduce en el corazón después de un ataque al corazón , las células se enfrentan tanto a un ambiente inflamatorio inhóspito y las fuerzas mecánicas que actúan sobre ellos como dedos apretando semillas de sandía resbaladizas , dice Taylor.
«Estas células son criaturas sociales que les gusta estar juntos», dice . «A partir de algunos estudios de terapia celular después de un infarto de miocardio , se puede estimar que más del 90 por ciento de las células se perdió en la primera hora . Con números así , es fácil argumentar que la retención es el primer lugar para buscar para impulsar eficacia » .
La encapsulación mantiene las células madre mesenquimales juntos en el corazón y los mantiene felices. Esto les permite detectan el ambiente exterior y liberan proteínas más pequeñas , tales como los factores de crecimiento de las células producen , mientras que la prevención de las proteínas más grandes, tales como anticuerpos de venir en y echar a perder el partido .
Alginato , el material utilizado para encapsular las células madre , tiene un montón de biomédica y usos culinarios ya . Es una herramienta de cocina en las manos de los cocineros de la invención , y es parte de apósitos para heridas y los dentistas goop usar para tomar impresiones de los dientes de alguien. Collin Weber , MD , investigador de la diabetes en Emory y un co- autor del artículo , ha estado utilizando alginato para encapsular células de los islotes que producen insulina , y los islotes encapsulados en alginato se están probando en ensayos clínicos para la diabetes.
Encajonadora células en un gel no evitar que las células se conviertan en parte del tejido del músculo cardíaco y reemplazar las células que han muerto , pero las células madre mesenquimales son en realidad no espera hacer eso de todos modos.
En cambio , los científicos creen que los principales beneficios que ofrecen para el corazón son las hormonas y factores de crecimiento que estimulan la regeneración de los vasos sanguíneos . Las células madre mesenquimáticas pueden obtenerse a partir de tejidos adultos como la médula ósea o la grasa . Ellos son capaces de convertirse en hueso, grasa y las células del cartílago , pero no otros tipos de células , tales como el músculo o el cerebro .
Un mes después de un ataque al corazón artificial, fracción de eyección del corazón de rata ‘ medida de la cantidad del volumen de los cambios del corazón cuando bombea – se redujo de 72 por ciento a 34 por ciento. Cuando las ratas se trataron con células madre mesenquimales encapsulados , la fracción de eyección era del 56 por ciento , una mejora sustancial , pero cuando las ratas fueron tratados con células desnudas , la fracción de eyección era del 39 por ciento , no tanto .
Uno de los principales efectos de las células madre parece ser en la promoción del crecimiento de vasos sanguíneos ; en ratas tratadas con cápsula , la zona dañada del corazón tenía una densidad de vasos sanguíneos varias veces mayor que la de los controles .
¿Cuánto tiempo permanecen las células madre encapsulados en el corazón ? El parche utilizado en el estudio , hecho de un hidrogel , se descompone más de 10 días. Taylor dice que su laboratorio planea probar diferentes materiales para modular la velocidad del parche se disuelve y por lo tanto la duración de las cápsulas están obligados dentro del parche .
En un entorno clínico , Taylor dice que el objetivo es utilizar las propias células de un paciente ( autólogo ) como una fuente de materiales de terapia celular . Una fuente de células madre mesenquimales se podría obtener de la médula ósea del paciente . Las células tendrían que crecer fuera del cuerpo durante varios días en una instalación como el Centro de inmunoterapia personalizada de Emory tener suficiente para un efecto terapéutico .
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