El modelo en forma de anillo est\u00e1 compuesto por fibroblastos humanos, las c\u00e9lulas del tejido conectivo que son responsables de la producci\u00f3n de col\u00e1geno, as\u00ed como las otras prote\u00ednas que constituyen la matriz extracelular . El anillo se puede manipular de manera que imite el tejido humano sano y enfermo. Cr\u00e9dito: The Morgan lab <\/p>\n
Para encontrar tratamientos para los trastornos del tejido conectivo como la fibrosis, los cient\u00edficos necesitan modelos que puedan replicar la estructura y la funci\u00f3n del tejido humano cuando est\u00e1 sano y cuando no lo est\u00e1, y reaccionar a los medicamentos como si estuviera enfermo. el tejido humano lo har\u00eda. Pero la mayor\u00eda de los modelos est\u00e1n basados en animales y presentan importantes limitaciones. <\/p>\n
Un nuevo modelo de prueba de laboratorio desarrollado por investigadores de la Universidad de Brown utiliza c\u00e9lulas humanas y replica no solo la estructura del tejido humano, sino tambi\u00e9n su mec\u00e1nica.<\/p>\n
Los investigadores describen el modelo en un estudio de Advanced Science publicado en Martes, 1 de febrero.<\/p>\n
\u00abEste modelo brinda a los investigadores una nueva herramienta no solo para explorar los mecanismos subyacentes de la fibrosis y las enfermedades hereditarias de la matriz extracelular, sino tambi\u00e9n para probar posibles tratamientos para ellas\u00bb, dijo el autor principal. Jeff Morgan, profesor de patolog\u00eda y medicina de laboratorio, y de ingenier\u00eda de la Universidad de Brown. <\/p>\n
Ese desarrollo es crucial, a\u00f1adi\u00f3 Morgan, porque no existen curas para la fibrosis y los trastornos de la matriz extracelular como el s\u00edndrome de Ehlers-Danlos y el s\u00edndrome de Marfan necesitan nuevos tratamientos.<\/p>\n
Enmarcando el problema <\/p>\n
La clave de la funcionalidad del nuevo modelo es que no incluye un \u00abandamio\u00bb artificial externo para las c\u00e9lulas; utiliza un enfoque novedoso en el que las c\u00e9lulas se aprovechan para producir su propia matriz extracelular natural.<\/p>\n
La mayor\u00eda de los enfoques de ingenier\u00eda de tejidos se basan en el uso de andamios de prote\u00ednas o pol\u00edmeros, explic\u00f3 el coautor del estudio Ben Wilks, quien obtuvo un Ph. D. en ingenier\u00eda biom\u00e9dica en Brown y ahora es investigador en la Escuela de Medicina de Harvard y el Hospital General de Massachusetts. Los m\u00e9todos convencionales implican el cultivo de c\u00e9lulas en pl\u00e1stico, mientras que los enfoques m\u00e1s nuevos incorporan c\u00e9lulas en un hidrogel de col\u00e1geno para imitar la matriz extracelular. Este nuevo enfoque va mucho m\u00e1s all\u00e1: permite que las c\u00e9lulas sinteticen y ensamblen su propia matriz extracelular humana.<\/p>\n
C\u00e9lulas autoensambladas: los fibroblastos en un canal circular se alargan, alinean y contraen para formar un tejido en forma de anillo 3D que es estructuralmente similar a tejido conectivo humano. <\/p>\n
Durante las \u00faltimas d\u00e9cadas, ha habido un cambio en la comprensi\u00f3n cient\u00edfica de la matriz extracelular de los tejidos. La matriz no solo brinda soporte estructural, sino que tambi\u00e9n se comunica con las c\u00e9lulas a trav\u00e9s de la transmisi\u00f3n de se\u00f1ales mec\u00e1nicas y bioqu\u00edmicas. Esta comunicaci\u00f3n din\u00e1mica y bidireccional entre la matriz y las c\u00e9lulas juega un papel crucial en el mantenimiento de la homeostasis celular y la funci\u00f3n de los tejidos, dijo Wilks.<\/p>\n
\u00abEstamos interesados en c\u00f3mo los cambios en los nutrientes, los factores de crecimiento o los tratamientos farmacol\u00f3gicos afectan la s\u00edntesis celular y remodelaci\u00f3n de la matriz extracelular y las propiedades mec\u00e1nicas resultantes de las construcciones de tejido\u00bb, dijo Wilks. \u00abPor lo tanto, un enfoque sin andamios es mucho m\u00e1s adecuado para estudiar las preguntas que estamos haciendo\u00bb. <\/p>\n
Los investigadores del laboratorio de Morgan en Brown han estado investigando la ingenier\u00eda de tejidos sin andamios durante m\u00e1s de 15 a\u00f1os. El enfoque del laboratorio es desarrollar herramientas que permitan a los cient\u00edficos aprovechar las propiedades intr\u00ednsecas de las c\u00e9lulas para ensamblar tejidos 3D y sintetizar su propia matriz extracelular, explic\u00f3 Morgan. El laboratorio ha desarrollado una tecnolog\u00eda que permite a los investigadores controlar la forma 3D de las construcciones de tejido dise\u00f1adas, formando esferas, anillos o geometr\u00edas m\u00e1s complejas, aprovechando un fen\u00f3meno que llaman autoensamblaje celular. <\/p>\n
Sin embargo, el autoensamblaje celular parec\u00eda funcionar de manera diferente con los fibroblastos, una c\u00e9lula altamente contr\u00e1ctil que se encuentra en todo el cuerpo y que desempe\u00f1a funciones importantes en la cicatrizaci\u00f3n de heridas, la s\u00edntesis y degradaci\u00f3n de la matriz extracelular y la homeostasis de los tejidos.<\/p>\n
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La rigidez del tejido que es caracter\u00edstica de la fibrosis progresiva, por ejemplo, se debe al comportamiento anormal de los fibroblastos que se acumulan y modifican la matriz extracelular de una manera que finalmente resulta en una p\u00e9rdida de la funci\u00f3n del \u00f3rgano.<\/p>\n
Cuando los investigadores aplicaron la tecnolog\u00eda del laboratorio a los fibroblastos, las construcciones de tejido se rompieron espont\u00e1neamente. <\/p>\n
Las prote\u00ednas del anillo: una representaci\u00f3n de una secci\u00f3n transversal en 3D muestra la red fibrosa de prote\u00ednas de ECM de col\u00e1geno que han sido sintetizadas y organizadas por los fibroblastos humanos. <\/p>\n
Como doctorado. estudiante en el laboratorio de Morgan, Wilks descubri\u00f3 que alterar la composici\u00f3n de los nutrientes en los que se cultivaban las c\u00e9lulas ayudar\u00eda a estabilizar la formaci\u00f3n de las construcciones de tejido durante d\u00edas, semanas o incluso meses.<\/p>\n
Adem\u00e1s, Wilks reconoci\u00f3 que al ajustando par\u00e1metros adicionales como la geometr\u00eda del molde y el n\u00famero de c\u00e9lulas, pudo formar construcciones estables de tejido en forma de anillo en 3D, o modelos, que facilitaron la tensi\u00f3n que hizo que los fibroblastos se orientaran y sintetizaran su propia matriz extracelular.<\/p>\n
\u00abFue realmente cuando comenc\u00e9 a emocionarme: cuando vi c\u00f3mo los fibroblastos se alineaban y sintetizaban esta hermosa matriz extracelular rica en col\u00e1geno 3D en un patr\u00f3n de onda peri\u00f3dica que se asemeja a lo que se ve en los tejidos conectivos nativos como ligamentos y tendones, dijo Wilks. \u00abNunca hab\u00eda visto eso antes en una construcci\u00f3n de tejido dise\u00f1ada\u00bb.<\/p>\n
Una prueba de fuerza<\/p>\n
Wilks se pregunt\u00f3 si era posible cuantificar la rigidez y la fuerza de las construcciones de tejido para permitir investigadores para replicar el tejido normal, as\u00ed como el tejido afectado por la enfermedad. <\/p>\n
Usando una m\u00e1quina de prueba de tracci\u00f3n llamada Instron, el equipo midi\u00f3 cu\u00e1nta fuerza se necesitaba para estirar el tejido hasta que se rompiera. Este tipo de datos se puede utilizar para evaluar propiedades mec\u00e1nicas como la resistencia y la rigidez de los tejidos, que luego se pueden relacionar con los tejidos del cuerpo humano. Tambi\u00e9n se puede utilizar para medir c\u00f3mo la adici\u00f3n de un f\u00e1rmaco alterar\u00eda la resistencia y la rigidez del tejido. <\/p>\n
Prueba de estiramiento: los investigadores del laboratorio de Morgan utilizan un instrumento de prueba mec\u00e1nico para estirar los anillos de tejido y medir su rigidez y resistencia a la tracci\u00f3n. <\/p>\n
Por ejemplo, dijo Wilks, los datos se pueden usar para probar si un candidato a f\u00e1rmaco antifibr\u00f3tico detiene la rigidez del tejido que es caracter\u00edstica de las enfermedades fibr\u00f3ticas.<\/p>\n
\u00abEn este documento, desarrollamos un modelo de tejido conectivo que nos permite cuantificar directamente c\u00f3mo la exposici\u00f3n de las c\u00e9lulas en un entorno 3D a diferentes nutrientes, factores de crecimiento o tratamientos farmacol\u00f3gicos da como resultado cambios en la s\u00edntesis de la matriz extracelular y la mec\u00e1nica de los tejidos, que es una m\u00e9trica funcional importante de los tejidos y se utiliza cl\u00ednicamente para controlar enfermedades progresi\u00f3n\u00bb, dijo Wilks. \u00abSi bien todav\u00eda hay mucho trabajo en curso, creemos que este modelo es prometedor para la detecci\u00f3n de posibles f\u00e1rmacos antifibr\u00f3ticos. Esto abordar\u00eda una importante necesidad no satisfecha, ya que actualmente no hay tratamientos disponibles que puedan detener o revertir completamente la fibrosis\u00bb.<\/p>\n
El nuevo modelo es una de las construcciones m\u00e1s avanzadas para representar la arquitectura 3D, la composici\u00f3n y la mec\u00e1nica de los tejidos conectivos nativos como ligamentos y tendones, dijeron los investigadores. Los modelos animales son costosos, \u00e9ticamente pol\u00e9micos y no siempre predicen la fisiopatolog\u00eda humana, dijo Morgan, quien dirige el Centro de Alternativas a los Animales en las Pruebas de la Universidad de Brown.<\/p>\n
Agreg\u00f3 que este tipo de investigaci\u00f3n es un trampol\u00edn valioso hasta crear modelos sofisticados que puedan reemplazar y superar el uso de animales. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Estructuras h\u00edbridas de gelatina t\u00edpicas de fibras biol\u00f3gicas que contienen col\u00e1geno M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Benjamin T. Wilks et al, Quantifying CellDerived Changes in Collagen Synthesis, Alignment, and Mechanics in a 3D Modelo de Tejido Conectivo, Ciencia Avanzada (2022). DOI: 10.1002\/advs.202103939 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Advanced Science <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Brown Cita<\/strong>: Investigadores desarrollan un nuevo modelo para investigar tratamientos de fibrosis sin el uso de animales (2022 , 1 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-02-fibrosis-treatments-animals.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" El modelo en forma de anillo est\u00e1 compuesto por fibroblastos humanos, las c\u00e9lulas del tejido conectivo que son responsables de la producci\u00f3n de col\u00e1geno, as\u00ed como las otras prote\u00ednas que constituyen la matriz extracelular . El anillo se puede manipular de manera que imite el tejido humano sano y enfermo. Cr\u00e9dito: The Morgan lab Para … Continuar leyendo \u00abInvestigadores desarrollan nuevo modelo para investigar tratamientos de fibrosis sin el uso de animales\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-9377","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9377","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9377"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9377\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9377"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=9377"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9377"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}