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Las células madre amnióticas aumentan el crecimiento de los vasos sanguíneos en la terapia con hidrogel
Los científicos utilizaron con éxito las células madre del líquido amniótico humano para estimular el crecimiento de vasos sanguíneos sólidos y funcionales en la curación de hidrogeles inyectados en ratones.
Dos semanas después de la implantación, el hidrogel sembrado con células madre de líquido amniótico mostró crecimiento de vasos sanguíneos maduros. La imagen muestra los núcleos celulares (azul), las células endoteliales (rojo) y las células del músculo liso (verde). La barra de escala es de 20 micras.
Crédito de la imagen: Jacot Lab / Rice University
El equipo, dirigido por Jeffrey G. Jacot, profesor asociado de bioingeniería en la Universidad de Rice y el Hospital Infantil de Texas en Houston, TX, informa su trabajo en el Revista de investigación de materiales biomédicos Parte A.
Los investigadores están trabajando en formas de usar células tomadas del líquido amniótico de mujeres embarazadas para ayudar a sanar a bebés que nacen con defectos cardíacos.
El líquido amniótico a menudo se extrae en pruebas estándar realizadas durante el embarazo. El líquido generalmente se descarta una vez que se completan las pruebas, pero el equipo explica que ahora se muestra prometedor como fuente de implantes hechos a partir de un material genéticamente compatible del bebé.
El profesor Jacot dice que las células madre en el líquido amniótico son valiosas porque pueden diferenciarse en muchos otros tipos de células, incluidas las endoteliales que producen vasos sanguíneos.
Él comenta sobre su logro:
"Lo principal que hemos descubierto es cómo obtener un dispositivo vascularizado: tejido cultivado en laboratorio que está hecho completamente de células de líquido amniótico. Mostramos que es posible usar solo células derivadas de líquido amniótico".
Los hidrogeles curativos se están desarrollando cada vez más para su uso en medicina. Por ejemplo, se pueden usar como "andamios" tridimensionales en ingeniería de tejidos, y también se pueden usar para dirigir el suministro de medicamentos precisamente donde se necesitan.
Los andamios de hidrogel hechos con un biopolímero llamado fibrina son ampliamente utilizados en la cicatrización de heridas y en la promoción de la angiogénesis, en la que los nuevos vasos sanguíneos se ramifican a partir de los que ya están presentes en el tejido vecino.
El hidrogel de fibrina con células amnióticas creció vasos sanguíneos más robustos
Para su estudio, el equipo usó ratones para investigar qué sucede cuando se combinan las propiedades de la angiogénesis del hidrogel de fibrina con el efecto de generación de células endoteliales de las células madre amnióticas.
Primero hicieron algunas modificaciones al hidrogel de fibrina, que por sí solo era demasiado rígido y se degradaba demasiado rápido. La adición de polietilenglicol a la fibrina hizo que el hidrogel fuera mucho más flexible y robusto.
Para alentar a las células madre amnióticas a diferenciarse en células endoteliales, los investigadores las trataron con factor de crecimiento endotelial vascular.
Los investigadores encontraron que los ratones inyectados solo con hidrogel modificado desarrollaron estructuras de fibrilla delgadas típicas de la angiogénesis, pero los ratones inyectados con hidrogel sembrado con células amnióticas mostraron redes de vasos sanguíneos nuevas mucho más robustas.
Resultados similares usando hidrogel sembrado con células mesenquimales tomadas de la médula ósea son posibles, pero este método no garantiza la compatibilidad de los tejidos, explica el Prof. Jacot.
Los autores también experimentaron usando hidrogel sembrado con células endoteliales, pero esto no funcionó tan bien como esperaban, agrega.
El equipo ahora está estudiando cómo se podrían usar las células amnióticas para hacer parches biocompatibles para reparar los corazones de los bebés que nacen con defectos de nacimiento y también para otros procedimientos.
Los fondos para el estudio provinieron de los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Nacional de Ciencias.
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