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Minimagésicos productores de insulina: ¿un cambio de juego para la diabetes?

La clave para una nueva terapia celular para la diabetes puede recaer en el estómago, según los resultados de un nuevo estudio; los investigadores han utilizado las células del estómago para crear "mini-órganos" que producen insulina cuando se trasplantan en ratones.
Esta imagen muestra una sección del mini estómago, con células productoras de insulina resaltadas en rojo.
Crédito de la imagen: Chaiyaboot Ariyachet

En los EE. UU., Alrededor de 29.1 millones de personas tienen diabetes. De estos, alrededor de 1.25 millones tienen diabetes tipo 1, donde la destrucción de las células beta en el páncreas detiene la producción de insulina, lo que lleva a una regulación inadecuada de los niveles de glucosa en la sangre.

En un intento por encontrar una cura para la enfermedad, los investigadores han pasado años buscando formas de reemplazar estas células beta productoras de insulina.

El pasado mes de octubre, por ejemplo, Noticias médicas hoy informaron sobre un estudio en el que los investigadores reprogramaron las células derivadas del conducto pancreático (HDDC) para comportarse como células beta y producir y secretar insulina.

Pero este último estudio - publicado en la revista Cell Stem Cell - sugiere que las células de la sección inferior del estómago, conocidas como la región del píloro, muestran el mayor potencial para reprogramarse y actuar como células beta.

Las células del estómago reprogramadas normalizaron los niveles de glucosa en ratones

El autor principal del estudio, Qiao Zhou, del Departamento de Células Madre y Biología Regenerativa de la Universidad de Harvard en Boston, Massachusetts, y sus colegas diseñaron genéticamente ratones para expresar tres genes que tienen la capacidad de convertir células en células beta.

Esto permitió al equipo determinar qué células de los ratones tenían más probabilidades de tener potencial productor de insulina.

Datos rápidos sobre la diabetes
  • De los 29,1 millones de personas que se cree tienen diabetes en los EE. UU., Alrededor de 8,1 millones no han sido diagnosticadas
  • Alrededor de 1.4 millones de estadounidenses son diagnosticados con diabetes cada año
  • La diabetes tipo 2 es la forma más común, representa alrededor del 90-95% de todos los casos.

Aprenda más sobre la diabetes

"Miramos por todas partes, desde la nariz hasta la cola del ratón", dice Zhou. "Descubrimos, sorprendentemente, que algunas de las células en la región del píloro del estómago son más susceptibles de conversión a las células beta. Este tejido parece ser el mejor material de partida".

La región del píloro es el área que une el estómago con el intestino delgado.

Los investigadores explican que cuando reprogramaron varias células para que se comportaran como células beta, las células del píloro tuvieron la respuesta más fuerte a los niveles altos de glucosa en la sangre en los ratones, produciendo insulina para llevar sus niveles de glucosa a la normalidad.

Para probar la efectividad de estas células, los investigadores destruyeron las células beta de dos grupos de modelos de ratones con diabetes. Un grupo tenía sus células del píloro reprogramadas para actuar como células beta, mientras que un grupo de control no se reprogramaba la célula del píloro.

Mientras que los ratones en el grupo de control murieron dentro de las 8 semanas, los que tenían sus células del píloro reprogramadas mantuvieron sus niveles de insulina y glucosa durante todo el período de monitoreo, que fue de hasta 6 meses. Esto sugiere que las células del píloro reprogramadas compensaron la falta de células beta.

Cuando se le preguntó por qué las células del píloro parecen ser las mejores células para convertir para la producción de insulina, Zhou dijo MNT: "A partir de nuestros estudios moleculares y fisiológicos, las células beta derivadas del píloro parecen asemejarse más a las células beta nativas en el páncreas y, por lo tanto, pueden hacer un mejor trabajo en la regulación de la glucosa en sangre".

El equipo señala que hay otro beneficio al usar células de la región del píloro: las células madre en esta área se renuevan regularmente. Explican que cuando se destruyó el primer conjunto de células reprogramadas en los ratones, las células madre del píloro las regeneraron.

"En varios estados de enfermedad, tiene una pérdida constante de células beta", dice Zhou. "Proporcionamos, en principio, una ventaja para reponerlos".

Los mini estómagos compensaron la falta de células beta

Zhou explica que en el estudio, los ratones fueron diseñados para expresar tres genes que tienen la capacidad de reprogramar células en células beta, pero esta técnica no sería factible en humanos.

Con el fin de abordar este problema y allanar el camino para una posible terapia clínica, los investigadores extrajeron un poco de tejido estomacal de ratones y diseñaron las células de tejido en un laboratorio para expresar los factores que conducirían a la conversión de células estomacales en células beta.

Luego, el equipo persuadió a las células reprogramadas a que formaran un mini estómago que midiera alrededor de 0,5-1 cm de diámetro, antes de trasplantar estos pequeños órganos en las membranas de las cavidades abdominales de los ratones.

Luego, los investigadores destruyeron las células beta de los ratones para ver si el mini estómago se haría cargo de su trabajo.

Encontraron que para cinco de los 22 ratones que fueron trasplantados con mini-estómagos, sus niveles de glucosa en sangre se mantuvieron normales. El equipo dice que esta es la tasa de éxito que esperaban ver.

"Cuando juntas esto, básicamente estás pidiendo a las células madre cosechadas que se autoorganicen en un órgano en una matriz", explica Zhou. "La limitación radica en si el tejido trasplantado puede reorganizarse con éxito con las capas adecuadas".

Mini estómagos: ¿un tratamiento factible para pacientes diabéticos?

Si bien hay un largo camino por recorrer antes de que el trasplante mini-estomacal se convierta en una opción para los pacientes con diabetes, Zhou cree que su estudio sugiere que es factible:

"Lo que es potencialmente muy bueno acerca de este enfoque es que uno puede hacer una biopsia de una persona en particular, cultivar las células in vitro y reprogramarlas en células beta, y luego transplantarlas para crear una terapia específica para el paciente. En eso estamos trabajando. ahora. Estamos muy emocionados ".

De hecho, Zhou dijo MNT que el equipo ya ha desarrollado mini-estómagos humanos que pueden producir insulina."Ahora los estamos probando en modelos de ratón", dijo. "Nuestro objetivo es generar células beta específicas del paciente a partir de estas muestras y trasplantarlas de nuevo".

¿Pero estos miniestágonos alguna vez producirán una cura para la diabetes? "Creo que nuestro método allana el camino para un nuevo enfoque de la terapia celular para tratar la diabetes con seguridad", nos dijo Zhou. "Una cura para la diabetes requerirá un enfoque más múltiple. Ningún tratamiento en particular, en mi opinión, puede curar completamente la diabetes".

El mes pasado, MNT informó sobre el desarrollo de una estrategia de tratamiento prometedora para pacientes con diabetes tipo 1 en forma de células de páncreas encapsuladas.

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