Los ingenieros biomédicos de la Universidad de Alabama en Birmingham informan un avance significativo en los esfuerzos para reparar un corazón dañado después de un ataque cardíaco, utilizando células injertadas del músculo cardíaco para crear un parche de reparación. La clave fue sobreexpresar un gen que activa el ciclo celular delas células musculares injertadas, por lo que crecen y se dividen más que las células injertadas de control.
Hasta ahora, una cantidad extremadamente baja de injerto de cardiomiocitos ha sido un obstáculo con la esperanza de utilizar células injertadas para reparar corazones después de un ataque cardíaco. Sin la reparación exitosa que un injerto podría ofrecer, el corazón dañado es propenso aposterior insuficiencia cardíaca y muerte del paciente.
En experimentos en un modelo de ratón, los investigadores de la UAB mostraron que la sobreexpresión genética del activador del ciclo celular CCND2 aumentó la proliferación de cardiomiocitos injertados. Esto condujo a una mayor remuscularización del corazón en el sitio del tejido muerto del ataque cardíaco, un aumentotamaño del injerto, función cardíaca mejorada y tamaño reducido del tejido muerto o infarto.
Además de regenerar el músculo, las células injertadas también aumentaron la formación de nuevos vasos sanguíneos en la zona fronteriza del infarto, aparentemente a través de una mayor activación del mecanismo paracrino. El equipo de la UAB utilizó cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas por humanos, a medida que trabajanhacia un objetivo de tratamiento clínico eventual para pacientes con ataque cardíaco humano.
Este estudio de la UAB, publicado en línea en Investigación de circulación , es dirigido por Jianyi "Jay" Zhang, MD, Ph.D., presidente y profesor del Departamento de Ingeniería Biomédica de la UAB y titular de la Cátedra de Liderazgo de Ingeniería de T. Michael y Gillian Goodrich.
Detalles del estudio
Los investigadores mostraron por primera vez que la sobreexpresión de CCND2 en los cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas en humanos, o hiPSC-CM, aumentó la proporción de células que exhibieron marcadores para las fases S y M del ciclo celular, y para la citocinesis, comomedido en cultivo celular.
Cuando inyectaron hiPSC-CM que sobreexpresan en la región del infarto y el borde del infarto en el modelo de ratón, la fracción de eyección del ventrículo izquierdo fue significativamente mayor en la cuarta semana y el tamaño del infarto fue significativamente menor, en comparación con los ratones que recibieron hiPSC normal-CM que no sobreexpresaron CCND2. Ambos tratamientos fueron mejoras en comparación con los ratones no tratados.
La sobreexpresión también condujo a un mayor número de CM-hiPSC injertados, medidos por bioluminiscencia y marcadores de células humanas.
Esto parece deberse a la proliferación de las células porque tanto el número como la proporción de hiPSC-CM que sobreexpresan aumentaron de la primera semana a la cuarta semana, y las células humanas injertadas en el tejido cardíaco expresaron marcadores para las fases S y M deciclo celular y para citocinesis.
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Materiales proporcionado por Universidad de Alabama en Birmingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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