Medicina Regenerativa

Para la elaboración de los minipulmones, los científicos manipularon varias de las vías de señalización que controlan la formación de órganos
Investigadores de la Michigan School han logrado desarrollar los primeros mini pulmones en 3D de laboratorio, esto gracias a un nuevo sistema para generar estructuras 3D de organoides que imitan la estructura y la complejidad de los pulmones humanos.

Los minipulmones pueden imitar las respuestas de los tejidos reales y serán un buen modelo para estudiar cómo se forman los órganos, cómo cambian con la enfermedad y cómo podrían responder a los nuevos fármacos?, comentó el autor de la investigación, Jasón Spence. Los pequeños pulmones se unen así a otros organoides que sirven como modelos del estómago, cerebro, hígado y el intestino humano.

Hasta ahora todos los estudios que se habían realizado sobre el comportamiento celular se han hecho en 2D, donde las células se cultivan en capas delgadas sobre platos de cultivo celular. Pero casi todas las células del cuerpo habitan en un entorno tridimensional al formar parte de tejidos y órganos complejos.

Para la elaboración de los minipulmones, los científicos del laboratorio de Spence Lab y sus colegas de la Universidad de California-San Francisco, Hospital Infantil de Cincinnati, Hospital Infantil de Seattle y la Universidad de Washington, manipularon varias de las vías de señalización que controlan la formación de órganos.

Primero, reprogramaron las células madre para formar un tipo de tejido, llamado endodermo, que se encuentra en embriones tempranos y da lugar a los pulmones, el hígado y otros órganos internos. De esta manera, los investigadores activaron dos vías de desarrollo importantes que se sabe que promueven el tejido que forma endodermo tridimensional. De igual manera, al mismo tiempo, desactivaron dos vías de desarrollo clave para que el endodermo se convirtiera en el tejido que se parece al del pulmón temprano presente en los embriones.

El siguiente paso era lograr que estas estructuras se expandieran y se desarrollaran en el tejido pulmonar. Para esto, expusieron células a proteínas implicadas en el desarrollo del pulmón. Los organoides pulmonares resultantes sobrevivieron en el laboratorio durante más de 100 días.

Actualmente estos miniorganos desarrollados en el laboratorio aún están lejos de funcionar como trasplante para los humanos ya que no cuentan con algunos sistemas, incluyendo los vasos sanguíneos o el componente crítico de intercambio de gases durante la respiración. Los investigadores creen que pueden ser muy útiles como una herramienta para avanzar en futuras innovaciones clínicas.

Por: Axelsip7 – 27 de Marzo de 2015 – 8:02 horas
Estados Unidos (iMorleia.com)

Un estudio con ratones muestra que la pérdida del grupo de microRNA miR302-367 conduce a una disminución de la proliferación celular de los cardiomiocitos durante el desarrollo.

Una investigación de la Escuela de Medicina de la Universidad de Pensilvania, Estados Unidos, ha demostrado que el subconjunto de moléculas de ARN, el microRNA, induce la proliferación de cardiomiocitos en el corazón adulto. Los microARN, que no generan proteínas, reprimen la expresión génica mediante la unión de ARN mensajeros, que sí generan proteínas, y promueven su degradación. Los resultados del trabajo se publican en Science Translational Medicine.doi: 10.1126/scitranslmed.3010841

El tejido cardíaco de los mamíferos ve limitada su capacidad de regenerarse después de un infarto, en parte debido a la incapacidad para reactivar células del músculo cardíaco y promover la proliferación. El equipo dirigido por Ed Morrisey, profesor de Medicina y Biología Celular y del Desarrollo y director científico del Instituto de Medicina Regenerativa de la Escuela de Medicina de Perelman en la Universidad de Pennsylvania, Estados Unidos, encontró que la pérdida del grupo de microRNA miR302-367 en ratones condujo a una disminución de la proliferación celular de los cardiomiocitos durante el desarrollo. Por el contrario, el aumento de expresión de la agrupación microRNA en corazones adultos llevó a una reactivación de la proliferación de los cardiomiocitos adultos.

Esta reactivación se realizó, en parte, mediante la represión de una vía llamada Hippo, que regula la proliferación celular y el tamaño del órgano. “La vía Hippo normalmente reprime la proliferación celular cuando está encendida. El grupo miR302-367 se dirige a tres de los principales componentes de la quinasa en la ruta de Hippo, reduciendo la actividad de la vía, lo que permite a los cardiomiocitos volver a entrar en el ciclo celular y comenzar a hacer crecer de nuevo músculo cardíaco”, explica Morrisey. “Se trata de reprimir un represor.”

En ratones adultos, la reexpresión de la agrupación de microRNA reactivó el ciclo celular en los cardiomiocitos, promoviendo una menor formación de cicatrices después de la inducción de una lesión de infarto de miocardio experimental. También hubo un aumento en el número de células del músculo cardíaco.

Sin embargo, la expresión a largo plazo (varios meses) del grupo de microARN provocó la desdiferenciación de las células musculares del corazón y que éstas se volvieran menos funcionales. “Esto nos sugiere que la reactivación persistente del ciclo celular en los cardiomiocitos adultos podría ser perjudicial y hacer que el corazón fallara”, indica Morrisey. Los investigadores supusieron que es probable que los cardiomiocitos necesiten desdiferenciarse para dividirse, pero que pueden perder su capacidad de contracción con el tiempo.

“Hemos superado esta limitación mediante la inyección de microRNAs sintéticos con una vida media corta llamados imitadores en los ratones”, concluye Morrisey. El tratamiento con estos imitadores durante 7 días después de un infarto de miocardio condujo al aumento deseado en la proliferación de los cardiomiocitos y al crecimiento de nuevo músculo cardíaco lo que resultó en una disminución de la fibrosis y la mejora de la función cardíaca tras la lesión.

Es importante destacar que el equipo encontró que el tratamiento transitorio de siete días no condujo a la pérdida progresiva de la función cardiaca como se vio en los modelos genéticos de aumento de la expresión de microARN. En general, estos resultados sugieren que cualquier tratamiento que promueva la proliferación de cardiomiocitos para mejorar la regeneración cardiaca es probable que necesite ser transitorio para evitar los efectos nocivos de mantener un alto nivel de proliferación y desdiferenciación en un tejido que normalmente no prolifera.

Marzo 19/ 2015 (JANO)

De acuerdo con el estudio publicado por el Icahn School of Medicine at Mount Sinai, en Nueva York, Estados Unidos y publicado en “Nature Medicine” la harmina conduce a la división sostenida y la multiplicación de células beta adultas en cultivo de humano, una proeza eludida durante años. Además, el tratamiento con harmina triplica el número de células beta y conlleva un mejor control de la glucemia en tres grupos de ratones modificados para reproducir la diabetes humana.

La pérdida de células ha sido la causa conocida de la diabetes tipo 1, en la que el sistema inmunitario equivocadamente ataca y destruye las células beta. En los últimos años, los investigadores han concluido que la deficiencia del funcionamiento de las células beta también contribuye a la diabetes tipo 2. Por ello, el desarrollo de medicamentos que puedan incrementar el número de células beta sanas es la prioridad en la investigación de la diabetes.

Durante años el equipo de investigadores desentrañó los genes y señaló las enfermedades que conducen a la multiplicación de células beta, y confirmaron la propuesta de un abordaje con terapia génica. Conforme al último estudio, se cree que una enzima particular, DYRK1A (dual specificity tyrosine-regulated kinase-1a) es el objetivo de la harmina. Con este descubrimiento, la enzima, conocida en los estudios anteriores por llevar a la división celular de otros tipos de células, se convierte en el objetivo del desarrollo de medicamentos.

Los investigadores diseñaron un sensor que se ilumina cuando algún componente activa el fragmento de ADN promotor responsable de activar el gen c-myc. De entre los más de 10 000 componentes analizados por un sistema robótico de alta velocidad, la harmina es la causante del 86 % de la luminosidad más brillante, y fue la única que causaba la proliferación de células beta. Aunque estudios previos parecían concluir la imposibilidad de usar esta sustancia por causar la muerte celular, el último descubrimiento concluye que la harmina solo causa un aumento de los niveles de c-myc y no la muerte de células beta. El estudio ahora se centra en realizar cambios en la harmina y sus semejantes para encontrar un medicamento cuyo objetivo sean solo las células beta. marzo 11/2015 (Diario Médico)