Cada vez más personas sufren de insuficiencia cardíaca, a pesar de los avances significativos en la prevención y minimización del daño al corazón. La causa principal de la reducción de la funcionalidad cardíaca radica en la pérdida irreversible de las células musculares cardíacas debido a enfermedades, especialmente enfermedades isquémicas como el infarto cardíacoTodavía no existe un tratamiento para revertir el daño de esta naturaleza. Se están realizando investigaciones para desarrollar métodos para reparar dicho daño para normalizar la función cardíaca. Un enfoque prometedor: tejido muscular cardíaco hecho de seda de araña. Investigadores de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-NürnbergFAU y sus colegas de la Universidad de Bayreuth investigaron si una proteína de seda artificial desarrollada en el laboratorio podría ser adecuada para la ingeniería del tejido cardíaco. Han publicado sus resultados en la revista Materiales funcionales avanzados .
proteínas de seda de ingeniería
La seda podría ser la clave para el tejido cardíaco artificial. O, para ser más precisos, la proteína que le da a la seda su estructura y estabilidad mecánica: fibroína. El Prof. Dr. Felix Engel del Departamento de Nefropatología de la Universitätsklinikum Erlangen había examinado elpropiedades de la seda del gusano de seda indio y demostró su idoneidad particular como material de andamiaje para la ingeniería del tejido cardíaco. Hasta ahora, la producción de la proteína en cantidades suficientes y con una calidad constante había sido imposible. Su colega, el Prof. Dr. Thomas Scheibel, titular de laLa Cátedra de Biomateriales de la Universidad de Bayreuth había producido con éxito una proteína de seda recombinante a partir de arañas de jardín en las cantidades más grandes requeridas y de una calidad constante con la ayuda de la bacteria E. coli. Esto llevó a los dos investigadores a unir fuerzas e investigar más a fondoproteínas de seda de arañas de jardín.
Interacción entre células cardíacas y proteínas de seda sintéticas
Jana Petzold del equipo Erlangen encabezado por el Prof. Engel y Tamara Aigner del grupo de trabajo Bayreuth del Prof. Scheibel colaboraron en la investigación de la idoneidad de la proteína de seda eADF4 κ16 producida en el laboratorio para la producción de tejido cardíaco. La investigación involucróaplicando una capa delgada de la proteína de seda a un portaobjetos de vidrio. La técnica se basa en el hecho de que las células con una superficie cargada negativamente se adhieren a películas hechas de eADF4 κ16 debido a su carga positiva. Además de las células cardíacas, Petzold yAigner intentó aplicar otras células, como las células del tejido conectivo y las células de los vasos sanguíneos, a la película, y tuvieron éxito cada vez.
Sus investigaciones se centraron, en particular, en la funcionalidad de las células cardíacas. Compararon estas células con las células que habían aplicado a una película de fibronectina, que es similar al entorno natural de las células cardíacas. No se observaron diferencias funcionales entre los dos.Los investigadores pudieron demostrar, por ejemplo, que los factores responsables de la hipertrofia aumento de las células cardíacas, por ejemplo, en atletas y mujeres embarazadas también llevaron a un crecimiento en el volumen de las células cardíacas que se habían cultivado en una película de eADF4 κ16.
El trabajo realizado por los investigadores de Erlangen y Bayreuth y las posibilidades de imprimir proteínas de seda artificial utilizando la tecnología de impresión 3D, por lo tanto, representan los primeros pasos hacia métodos futuros para diseñar tejido cardíaco funcional.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Erlangen-Nuremberg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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