La guía magnética mejora la capacidad de las células madre para tratar la enfermedad pulmonar ocupacional
La técnica de focalización magnética ha surgido como una nueva estrategia para ayudar en la entrega, aumentar la retención y mejorar los efectos de las células estromales mesenquimales (MSC) pero, hasta ahora, no ha sido realizado en enfermedades pulmonares. Con la ayuda de imanes, las CMM magnetizadas permanecieron más tiempo en los pulmones y esto se asoció con mayores efectos beneficiosos para el tratamiento de la silicosis en ratones. Crédito: AlphaMed Press
Los resultados de un estudio publicado hoy en Stem Cells Translational Medicine (SCTM) pueden señalar el camino hacia una cura para una enfermedad pulmonar grave llamada silicosis que afecta a millones de trabajadores en todo el mundo. La silicosis es el resultado de años de respirar micropartículas de sílice en polvo por parte de trabajadores en profesiones como la construcción y la limpieza con chorro de arena. Las partículas eventualmente pueden provocar inflamación y cicatrización del tejido pulmonar, lo que a su vez dificulta la respiración y puede provocar la muerte.
Actualmente no hay cura para la silicosis, y una vez que el daño está hecho, no se puede revertir. El tratamiento se centra en aliviar los síntomas y ralentizar la progresión de la enfermedad, mientras que el mundo médico busca una solución permanente.
Entre las terapias potenciales más prometedoras se encuentran las células madre mesenquimales (MSC), que se pueden programar para convertirse en una variedad de tipos de células dependiendo de las condiciones del cultivo en el que crecen. Los investigadores han deliberado si las MSC podrían ser capaces de regenerar nuevas células pulmonares para reemplazar las dañadas por la sílice y, por lo tanto, proporcionar una cura muy necesaria.
En el caso de la silicosis, sin embargo, las MSC han sido más apreciado por su acción antiinflamatoria. Al minimizar la inflamación pulmonar causada por partículas de sílice, la terapia de MSC atenúa potencialmente la cicatrización y la pérdida de la función pulmonar. Pero cuando se trata de su eficacia en ensayos clínicos, los resultados han sido modestos en el mejor de los casos.
«Las razones de esto siguen sin estar claras, pero una teoría es que aunque las CMM están inicialmente atrapadas en los estrechos capilares pulmonares después de la administración, se eliminan de los pulmones en aproximadamente 24 horas. Esta eliminación temprana puede explicar por qué los efectos de las MSC a menudo son de corta duración o no son suficientes para promover la mejora en el pulmón dañado», dijo Patricia Rocco, MD, Ph.D. . Ella y Fernanda F. Cruz, MD, Ph.D., ambas del Laboratorio de Investigación Pulmonar de la Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil, fueron las autoras principales del artículo publicado en SCTM.
Encontrar un El objetivo de su investigación fue la manera de retener las MSC en los pulmones el tiempo suficiente para obtener un beneficio. En particular, los investigadores querían saber si la orientación magnética, una técnica que ya se ha demostrado que mejora la localización y la retención de células madre en otros tipos de tejidos diana, podría mejorar los resultados en ratones silicóticos tratados con MSC.
Comenzaron magnetizando las MSC ( recolectados de ratones) con nanopartículas superparamagnéticas, que consisten en un núcleo de óxido de hierro (maghemita), recubierto por aniones de citrato. «Dichas nanopartículas ya se han explorado en la terapia con medicamentos dirigidos y tienen como principales ventajas una baja toxicidad para las células receptoras y facilidad de magnetización; es decir, las MSC absorben dichas partículas espontáneamente después de un período de incubación de 24 horas», dijo Luisa Silva, Ph.D. , primer autor del artículo.
A continuación, los 24 ratones del estudio se dividieron inicialmente en un grupo de control de seis y otro grupo de 18 en los que se indujo silicosis. Quince días más tarde, los ratones silicóticos se distribuyeron al azar en tres grupos iguales. Uno de estos grupos recibió una administración intravenosa de solución salina; un grupo fue tratado con MSC magnetizadas; y un tercer grupo fue tratado con MSC magnetizadas, además cada animal tenía un par de imanes adheridos a su pecho (a través de una cinta) inmediatamente después de la inyección de MSC. Los imanes se dejaron en su lugar durante 48 horas.
«Después de retirar los imanes, examinamos a todos los animales de todos los grupos y descubrimos que aquellos a los que se les habían implantado imanes tenían una cantidad significativamente mayor de MSC magnetizadas en su pulmones», dijo el Dr. Cruz.
En el segundo paso del estudio, el equipo analizó los efectos de la focalización magnética en comparación con el tratamiento con CMM no magnetizadas. Siete días después de retirar los imanes, se evaluaron los animales. Los tratados con MSC magnetizadas más imanes mostraron reducciones significativas en la elastancia pulmonar estática, en la presión resistiva y en el área de granuloma, todos signos de mejoría pulmonar, mientras que los ratones de los otros grupos no lo hicieron.
«Esto nos dice que la orientación magnética puede ser una estrategia prometedora para mejorar los efectos beneficiosos de las terapias celulares basadas en MSC para la silicosis y otras enfermedades pulmonares crónicas», dijo el Dr. Rocco.
«La enfermedad ocupacional causada por la respiración de partículas microscópicas de polvo puede causar daño pulmonar irreversible «, dijo Anthony Atala, MD, editor en jefe de Stem Cells Translational Medicine y director del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine. «El uso de orientación magnética permitió que las células madre se retuvieran durante más tiempo en el área de la lesión y dio como resultado una recuperación más rápida y una menor formación de cicatrices, lo que destaca el potencial de esta estrategia prometedora para la terapia».
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Las células madre de la membrana amniótica de la placenta retrasan la cicatrización pulmonar en la fibrosis pulmonar Más información: Luisa HA Silva et al, La orientación magnética aumenta la retención de células estromales mesenquimales en los pulmones y mejora los efectos beneficiosos sobre daño pulmonar en silicosis experimental, Stem Cells Translational Medicine (2020). DOI: 10.1002/sctm.20-0004 Información de la revista: Stem Cells Translational Medicine
Proporcionado por AlphaMed Press Cita: La guía magnética mejora la capacidad de las células madre para tratar enfermedad pulmonar (2020, 15 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-magnetic-guidance-stem-cells-ability.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.