Los bioingenieros y médicos de la Universidad de California en San Diego han desarrollado una nueva terapia potencial para la isquemia crítica de las extremidades, una condición que causa una circulación extremadamente pobre en las extremidades y conduce a un estimado de 230,000 amputaciones cada año solo en Norteamérica y Europaprevenir la propagación de la infección y la muerte del tejido. La nueva terapia podría prevenir o limitar las amputaciones para una afección que afecta a más de 27 millones de personas y es una manifestación de enfermedad arterial periférica avanzada.
La terapia consiste en inyectar en el área afectada un gel derivado del andamiaje natural, o matriz extracelular, en el tejido del músculo esquelético. El equipo probó el procedimiento en un modelo de rata de la enfermedad y descubrió que promueve la remodelación muscular y mejora la sangrepublicaron sus hallazgos recientemente en la edición inaugural de la Revista del Colegio Americano de Cardiología: Básico a la ciencia traslacional .
"Este es un enfoque único que no solo ayuda a reparar el sistema vascular dañado, sino que también ayuda a restaurar el tejido muscular", dijo Karen Christman, profesora de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería Jacobs y el Consorcio de Medicina Regenerativa de Sanford en UC SanDiego y el autor principal del artículo.
"Evitar o limitar el alcance de las amputaciones es un gran beneficio para los pacientes", dijo el Dr. Ehtisham Mahmud, jefe de medicina cardiovascular en el Centro Cardiovascular Sulpizio en UC San Diego y co-investigador del estudio.
Christman y Mahmud se asociaron para asegurarse de que el diseño del estudio eventualmente ayudaría a los pacientes cuando la terapia estuviera lista para la clínica, un paso que debería tomar aproximadamente dos años. "Esto es lo que hace que UC San Diego sea única", dijo Mahmud ".Estamos reuniendo ingeniería y medicina y demostrando las implicaciones traslacionales de la investigación preclínica ".
Hasta donde los investigadores saben, nadie había tratado de usar un material inyectable por sí solo para tratar tanto el flujo sanguíneo bajo como el músculo esquelético debilitado en la isquemia crítica de las extremidades.
enfermedad arterial periférica e isquemia crítica de las extremidades
Los pacientes con enfermedad arterial periférica sufren de mala circulación en sus extremidades, lo que puede conducir a daños críticos en los tejidos. La afección se asocia con aterosclerosis en la vejez, diabetes y tabaquismo. Afecta por igual a hombres y mujeres. En la forma más extrema, llamadaisquemia crítica de las extremidades, una obstrucción severa de las arterias en las extremidades reduce el flujo sanguíneo a las manos, pies y piernas. Algunos pacientes de Mahmud experimentan dolor severo en sus extremidades. Algunos ya sufren de necrosis tisular o amputaciones. Otros sufren de heridas que ganaron "Curarse e infectarse porque carecen del suministro de sangre adecuado.
Para estos pacientes, la cirugía tradicional o los procedimientos endovasculares a menudo pueden restablecer el flujo sanguíneo normal. Pero cuando estas intervenciones fallan o no son posibles, quedan opciones limitadas. Hasta ahora, las posibles terapias para estos pacientes, incluido el uso de factor de crecimiento, gen o célulala terapia ha resultado problemática y costosa. Las amputaciones terminan siendo una opción común para el tratamiento en casos severos de isquemia crítica de las extremidades, dijo Mahmud.
terapia de gel inyectable
El equipo de Christman ya había demostrado que la inyección de un gel derivado del tejido muscular cardíaco extraído de los cerdos podría ayudar a reparar el corazón después de un ataque cardíaco. El tejido se despoja de las células, dejando un andamio de la matriz extracelular del músculo cardíaco, queactúa en un ambiente regenerativo donde las células pueden crecer nuevamente.
Usando este mismo concepto, Christman y su equipo ahora están dirigiendo su atención a la enfermedad arterial periférica y la isquemia crítica de las extremidades. Desarrollaron un material derivado del músculo esquelético de los cerdos para tratar el músculo esquelético dañado en estos pacientes. Los investigadores inyectaron elgel en el área afectada en un modelo de rata de la enfermedad siete días después de la cirugía y monitoreó el flujo sanguíneo en las extremidades de las ratas hasta 35 días después de la inyección.
Los investigadores descubrieron que el hidrogel aumentó el diámetro de los vasos sanguíneos más grandes de las ratas, llamadas arteriolas. El aumento del diámetro condujo a un mejor flujo sanguíneo en las extremidades. Para el día 35, el tamaño y la estructura de las fibras musculares en las ratas tratadas conel hidrogel fue comparable al de las ratas sanas.
El gel, que forma un armazón fibroso tras la inyección, también atrajo células madre musculares al área afectada. El análisis de la expresión génica mostró que la respuesta inflamatoria y la muerte celular disminuyeron mientras que los vasos sanguíneos y las vías de desarrollo muscular aumentaron en las ratas inyectadas con el gel.
Los siguientes pasos incluyen observar otros modelos de enfermedades en animales y refinar protocolos preclínicos de seguridad y control de calidad para la fabricación. Ventrix, una startup cofundada por Christman, autorizó parcialmente la tecnología de UC San Diego para aplicaciones clínicas.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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