Paquetes de factores microscópicas células madre podrían ser la clave para la prevención de enfermedades pulmonares en niños

Marcha 31, 2016 Admin Salud 0 0
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Investigadores del Hospital Infantil de Boston han descubierto que las partículas microscópicas que contienen proteínas y ácidos nucleicos llamados exosomas podrían potencialmente proteger los frágiles pulmones de los bebés prematuros de enfermedades pulmonares graves y daño pulmonar crónico causado por la inflamación.

Los resultados explican la investigación anterior sugiere que mientras que el trasplante de un tipo de células madre llamadas células madre mesenquimales (MSC) podría ayudar a reducir la lesión pulmonar y prevenir la inflamación en un modelo de ratón, el fluido en el que se cultivaron las células fue más eficaz que las propias células.

El equipo de investigación - dirigido por Stella Kourembanas, MD, y S. Alex Mitsialis, PhD, y dirigido por dirigido por Changjin Lee, PhD, todos de la División de Medicina del recién nacido en el Boston Children - publicó sus hallazgos en línea 31 de octubre en la revista Circulation.




Los bebés prematuros a menudo tienen dificultades para obtener suficiente oxígeno en sus pulmones subdesarrollados, causando hipoxia y la necesidad de asistencia del ventilador para respirar. Sus pulmones son particularmente susceptibles a la inflamación, que puede conducir a un pobre crecimiento del pulmón y enfermedad pulmonar crónica. La inflamación se asocia a menudo con la hipertensión pulmonar (HP) - presión arterial peligrosamente alta en la arteria pulmonar (el vaso que lleva sangre del corazón a los pulmones), que puede tener consecuencias tanto a corto como a largo plazo.

"HP es una enfermedad compleja, impulsada por diversos, entrelazados vías celulares y moleculares", según Kourembanas, que preside la División de Medicina del recién nacido Boston Children. "Tenemos tratamientos que mejoran los síntomas, pero no les importa, en gran parte debido a esta complejidad. Tenemos que ser capaces de dirigir más de una ruta a la vez."

En 2009, Kourembanas, Mitsialis y otros han demostrado que la inyección de MSCs podría prevenir PH y la lesión pulmonar crónica en un modelo de ratón de la enfermedad de recién nacido. Los resultados fueron impactantes, sin embargo, porque el equipo encontró que algunas de las células madre inyectadas en realidad trasplantados dentro de los pulmones. Ellos también descubrieron que podían lograr mejores resultados mediante la inyección de medios de comunicación sólo condicional - las células fueron cultivadas en líquido - que la inyección de las propias células.

"Sabíamos, pues, que el antiinflamatorio y protector importante vimos tenía que ser causado por algo publicado por el MSC", explicó Kourembanas. "La pregunta era, ¿qué?"

Para responder a esta pregunta, el equipo de investigación ha crecido en ratones de laboratorio y trató de medios para todos los factores secretados MSC acondicionado. Llegaron en exosomas, que muchos tipos de células, incluyendo MSC, producir y liberar como una especie de vehículo de comunicación.

El equipo encontró que los inyectables sólo exosomas purificados de MSC reducir la inflamación pulmonar y se evita la aparición de la HP en su modelo animal de PH. Por el contrario, ni-MSC medio condicionado empobrecido de exosomas o exosomas purificados a partir de otros tipos de células tienen efectos sobre la inflamación o PH en el modelo, lo que indica que es necesaria para su efecto protector algo único a los exosomas MSC producidos.

"Estamos trabajando activamente para entender qué es exactamente dentro de los exosomas MSC-producido causa estos efectos anti-inflamatorios y protección", dijo Kourembanas. "Pero sabemos que estos exosomas contienen microRNAs y otros ácidos nucleicos. También inducen la expresión de miRNAs específicos en el pulmón del destinatario."

Los microARNs son pequeñas piezas de ARN que regulan la actividad de los genes de una manera muy específica. Miles de microRNAs han sido identificados en las especies arriba y abajo del árbol de la evolución de su descubrimiento inicial en gusanos hace casi 20 años, lo que sugiere que desempeñan un papel clave en el mecanismo de regulación de la célula.

"Lo que se ve es el efecto de estos miRNAs en la expresión de múltiples genes y la actividad de múltiples vías dentro de los pulmones y el sistema inmunológico de una sola vez", continuó.

De cara al futuro, creo investigación exosome Kourembanas podría abrir una nueva oficina para el desarrollo de terapias con células madre. También espera que, con más estudios, exosomas producidos MSC podrían un día llegar a convertirse en una terapia directa para los bebés prematuros en riesgo de o que sufren de enfermedad pulmonar crónica y PH, o incluso para otras enfermedades con un componente inflamatorio.

"Los exosomas MSC se puede aislar de varias fuentes, incluyendo el cordón umbilical", dice. "Y a diferencia de las células del donante, exosomas no son inmunogénicos. Como tal, que potencialmente podrían ser recogidos, inclinados y administrarse como un fármaco, sin el riesgo de rechazo o el desarrollo de tumores que teóricamente puede venir con células del donante o células madre ".

Este estudio fue apoyado por becas de la Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (SR1 HL055454 y SR1 HL085446).

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