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Los "corazones humanos" batiendo pequeños cultivados en laboratorio 'pueden conducir a una cura para la enfermedad cardíaca'

La enfermedad cardíaca es la principal causa de muerte en los Estados Unidos. Para 2020, se estima que la condición será la principal causa de muerte en todo el mundo. Pero, ¿podría una nueva creación de científicos de la Universidad de Abertay en el Reino Unido allanar el camino para una cura? El equipo ha crecido en miniatura batiendo corazones humanos en los que pueden inducir enfermedades del corazón, lo que les permite probar medicamentos recientemente desarrollados.

Esta no es la primera vez que se cultiva un corazón humano en un laboratorio. A principios de este año, Noticias médicas hoy reveló cómo un investigador de la Universidad George Washington en Washington, DC, creó un corazón pequeño que, según dijo, podría mejorar el tratamiento para las personas que tienen problemas de flujo sanguíneo.

Pero según el Prof. Nikolai Zhelev, líder de esta última investigación en la Universidad de Abertay, esta es la primera vez que ha sido posible provocar enfermedades en un corazón cultivado en el laboratorio.

Específicamente, el Prof. Zhelev y su equipo han logrado inducir hipertrofia ventricular en los mini corazones, una forma de enfermedad cardíaca caracterizada por el engrosamiento de los músculos del corazón, lo que hace que sea más difícil bombear sangre alrededor del cuerpo.

"En algunas personas, se desarrollará un ritmo cardíaco anormal que pone en peligro la vida, y esta es la causa más común de muerte súbita en los jóvenes", dice el profesor Zhelev. "Aunque hay tratamientos, estos solo ayudan a controlar los síntomas y no hay una cura conocida en este momento".

Pero él y su equipo, que recientemente presentaron su investigación como el 5º Congreso Mundial de Biotecnología en España, esperan que sus corazones pequeños humanos puedan llevar a tal cura.

Medicamento contra el cáncer probado en mini corazones que ya muestra una promesa

El equipo utilizó células madre para hacer crecer los corazones, que tienen solo 1 mm de diámetro y se contraen a aproximadamente 30 latidos por minuto.


Esta imagen muestra una célula cardíaca hipertrófica dentro de un mini corazón. Las moléculas que son objetivos para las drogas se resaltan en verde.
Crédito de la imagen: Abertay University.

Una vez crecidos, los científicos infunden los corazones con sustancias químicas que causan el crecimiento anormal de las células del corazón, conocidas como cardiomiocitos. Esto hace que el corazón se vuelva hipertrófico.

Los biosensores se utilizan para identificar las moléculas y sus vías implicadas en la hipotrofia ventricular, lo que permite al equipo desarrollar fármacos que se dirigen a dichas moléculas con la esperanza de detener el daño cardíaco.

Y el Prof. Zhelev dice que uno de los medicamentos que han probado, un compuesto que ha completado recientemente los ensayos clínicos de fase 2 en pacientes con cáncer, ya se ha mostrado prometedor. El medicamento fue capaz de detener la hipertrofia en sus pistas. El Prof. Zhelev dice:

"Aunque las células del corazón son las únicas en el cuerpo que nunca tendrán cáncer, notamos que las vías que siguen las moléculas en los corazones hipertróficos son similares a las que siguen las moléculas en células cancerosas, así que pensamos que probar este nuevo medicamento en estos corazones podría tienen el mismo efecto positivo. Y ciertamente este ha sido el caso ".

El Prof. Zhelev admite que algunos de los medicamentos que han probado hasta ahora han producido efectos negativos, como aumentar el número de latidos del corazón por minuto, haciendo que se detengan por completo. Pero, por supuesto, el objetivo de estos mini corazones es actuar como modelo para buscar medicamentos que puedan ser eficaces contra las enfermedades del corazón, pero sin los efectos secundarios.

"Todavía estamos probando nuevos medicamentos usando este sistema para encontrar nuevos compuestos con mejor eficiencia y menos efectos secundarios", dice el profesor Zhelev, y agrega:

"Una vez que sepamos exactamente qué compuestos funcionan y cuáles no, comenzaremos a desarrollar nuevos medicamentos que luego se someterán a pruebas adicionales, antes de que finalmente se prueben en humanos.

Aunque todavía queda un largo camino por recorrer antes de que los medicamentos estén disponibles comercialmente, tenemos la gran esperanza de que algún día podamos evitar que la hipertrofia del corazón se desarrolle en aquellos en riesgo de la enfermedad ".

El Prof. Zhelev habla más sobre la creación de los mini corazones en el siguiente video:

Acelerando la búsqueda de drogas

El Prof. Zhelev espera acelerar el progreso de esta investigación trabajando con el profesor Jim Bown, un biólogo de sistemas de la Universidad de Abertay, para crear modelos de computadora que puedan predecir el comportamiento de los cardiomiocitos, lo que proporcionará una mejor indicación de cómo funcionarán las drogas. en los mini corazones

El profesor Bown explica que ya han desarrollado modelos interactivos y animaciones que muestran el crecimiento de células cancerígenas, lo que les permite ver qué sucede cuando se aplican diferentes dosis de fármacos y combinaciones a las células y cómo afectan el crecimiento celular.

"Debido a que las vías de señalización en las células cancerosas y las células cardíacas hipertróficas son muy similares, hemos sido capaces de adaptar esta tecnología y aplicarla a los cardiomiocitos", dice el profesor Bown.

Explica que esto funcionará al usar datos iniciales sobre el crecimiento de cardiomiocitos, construir modelos basados ??en esos datos y luego informar al Prof. Zhelev sobre qué medicamentos probar a continuación. "Así que estamos llevando a cabo una combinación de biología experimental y teórica aquí, utilizando una nueva tecnología compleja para ayudarnos a comprender mejor los sistemas con los que estamos trabajando", dice el profesor Bown, y agrega:

"En última instancia, el objetivo es reducir el número de experimentos en laboratorio húmedo que el profesor Zhelev necesita hacer para encontrar los fármacos que tienen más probabilidades de prevenir el desarrollo de la hipertrofia cardíaca".

No solo se cultivan corazones en el laboratorio en un intento por encontrar nuevos tratamientos y curas para la enfermedad. Noticias médicas hoy recientemente informó cómo los científicos de la Rama Médica de la Universidad de Texas en Galveston lograron desarrollar con éxito los pulmones humanos por primera vez, mientras que dos estudios publicados recientemente en La lanceta detalló el desarrollo de una fosa nasal y una vagina cultivadas en laboratorio.

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