Los científicos de las universidades de Rutgers y Stanford han creado una nueva tecnología que algún día podría ayudar a tratar la enfermedad de Parkinson y otras enfermedades devastadoras relacionadas con el cerebro que afectan a millones de personas.
La tecnología, una innovación importante, implica convertir células madre derivadas de tejidos adultos en neuronas humanas en "andamios" tridimensionales, o islas diminutas de fibras, dijo Prabhas V. Moghe, profesor distinguido en los departamentos deIngeniería Biomédica e Ingeniería Química y Bioquímica en la Universidad de Rutgers.
Los andamios, cargados con neuronas saludables y beneficiosas que pueden reemplazar las células enfermas, se inyectaron en el cerebro de los ratones.
"Si puede trasplantar células de una manera que imite cómo estas células ya están configuradas en el cerebro, entonces está un paso más cerca de lograr que el cerebro se comunique con las células que ahora está trasplantando", dijo Moghe,director de investigación de la Facultad de Ingeniería / Asociaciones de Ciencias de la Salud en Rutgers. "En este trabajo, lo hemos hecho proporcionando pistas para que las neuronas se conecten rápidamente en 3-D".
En su estudio multidisciplinario, publicado en línea hoy en Comunicaciones de la naturaleza , una docena de científicos de varios equipos de Rutgers y Stanford discuten los andamios 3-D y sus beneficios potencialmente generalizados.
Las neuronas, o células nerviosas, son fundamentales para la salud y el funcionamiento humanos. Los cerebros humanos tienen alrededor de 100 mil millones de neuronas, que sirven como mensajeros que transmiten señales del cuerpo al cerebro y viceversa.
Moghe dijo que un andamio 3-D, desarrollado por los científicos, consta de diminutas fibras de polímero. Cientos de neuronas se adhieren a las fibras y se ramifican, enviando sus señales. Los andamios tienen aproximadamente 100 micrómetros de ancho, aproximadamente el ancho de un humanocabello.
"Tomamos un montón de estas islas y luego las inyectamos en el cerebro del ratón", dijo. "Estas neuronas que se trasplantan al cerebro sobrevivieron milagrosamente bien. De hecho, sobrevivieron mucho mejorque el patrón oro en el campo. "
De hecho, la tecnología de andamio da como resultado un aumento de 100 veces en la supervivencia celular en comparación con otros métodos, dijo Moghe.
Y eso eventualmente puede ayudar a las personas que padecen la enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple, esclerosis lateral amiotrófica ELA o enfermedad de Lou Gehrig, enfermedad de Alzheimer, lesiones cerebrales traumáticas y de la médula espinal y conmociones cerebrales, dijo.
Estas enfermedades y afecciones a menudo surgen de la pérdida de células cerebrales. La enfermedad de Parkinson, por ejemplo, es causada por la pérdida de células cerebrales que producen dopamina, un neurotransmisor clave. La pérdida de células cerebrales puede provocar temblores en las manos, brazos,piernas, mandíbula y cara; rigidez o rigidez de las extremidades y el tronco; lentitud de movimiento; y deterioro del equilibrio y la coordinación, según los Institutos Nacionales de Salud.
El siguiente paso sería mejorar aún más los biomateriales de andamio, lo que permitiría a los científicos aumentar la cantidad de neuronas implantadas en el cerebro. "Cuantas más neuronas podamos trasplantar, más beneficios terapéuticos se pueden aportar a la enfermedad", dijo Moghe."Queremos intentar rellenar tantas neuronas como podamos en el menor espacio posible".
La idea es "crear un circuito muy denso de neuronas que no solo sea altamente funcional sino que también esté mejor controlado", dijo, y agregó que se están realizando pruebas en ratones con enfermedad de Parkinson para ver si mejoran o se recuperan de la enfermedad.
Eventualmente, con el progreso continuo, los investigadores podrían realizar estudios en personas. Moghe estimó que se necesitarían de 10 a 20 años para probar la tecnología en humanos.
Desarrollar la tecnología de andamios y reprogramar las células madre en los andamios fue "un trabajo en equipo muy duro", dijo. "Me tomó muchos años llegar aquí, por lo que hubo mucho sudor y trabajo".
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Materiales proporcionado por Universidad de Rutgers . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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