Las células del músculo cardíaco derivadas de células madre pueden no reemplazar eficazmente el tejido cardíaco dañado porque no se contraen con suficiente fuerza, según un estudio en The Journal of Cell Biology . El estudio, "Acoplamiento de cardiomiocitos derivados de células madre y primarias en un modelo in vitro de terapia de células cardíacas", por Yvonne Aratyn-Schaus y Francesco Pasqualini y colegas, puede ayudar a explicar por qué las terapias basadas en células madre han demostrado hasta ahorabeneficios limitados para pacientes con ataque cardíaco en ensayos clínicos.
La posibilidad de usar células madre para reemplazar el tejido cardíaco dañado después de un ataque cardíaco ha interesado a los investigadores durante muchos años. Aunque las células madre trasplantadas en pacientes pueden convertirse en células del músculo cardíaco cardiomiocitos e integrarse con regiones no dañadas de tejido cardíaco, varios preestudios clínicos y ensayos clínicos no han podido identificar mejoras significativas en la función contráctil del corazón.
Una explicación para esto podría ser que las fuerzas mecánicas no se transmiten adecuadamente entre los nuevos cardiomiocitos derivados de células madre y las células cardíacas antiguas y supervivientes. Las fuerzas mecánicas intercambiadas por los cardiomiocitos son imposibles de medir en los pacientes. Entonces, un equipo deLos investigadores dirigidos por el profesor Kit Parker de la Universidad de Harvard desarrollaron un sistema simplificado e in vitro en el que las células cardíacas aisladas de ratones se combinan con cardiomiocitos individuales derivados de células madre para formar un "microtissue" de dos células que los investigadores llaman un "músculo"en un chip "
Utilizando este enfoque, Pasqualini y Aratyn-Schaus, becarios posdoctorales en el laboratorio de Parker y coautores del estudio, descubrieron que los cardiomiocitos derivados de células madre podían acoplarse estructuralmente y latir sincrónicamente con los cardiomiocitos de ratón.Sin embargo, los miocitos derivados se contrajeron con menos fuerza que sus parejas, y este desequilibrio provocó que las células transmitieran fuerzas mecánicas a su entorno, en lugar de entre sí.
Las simulaciones por computadora revelaron que las fuerzas desiguales generadas por los cardiomiocitos nativos y derivados de células madre son suficientes para inducir la formación de adherencias celulares que pueden disipar la fuerza al entorno de las células. El modelo de computadora también sugiere que los cardiomiocitos humanos probablemente se comporten de manera similar.
Por lo tanto, la transmisión de fuerza ineficiente puede explicar por qué el trasplante de células madre ha sido algo ineficaz para restaurar la función cardíaca normal. La técnica de músculo en un chip de Parker y sus colegas debería ayudar a los investigadores a desarrollar formas de mejorar el acoplamiento mecánico de los cardiomiocitos derivados de células madre paratejido cardíaco superviviente.
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Materiales proporcionado por Prensa de la Universidad Rockefeller . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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