Cellule staminali e terapia genica risparmiare arto

Maggio 1, 2016 Admin Salute 0 2
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Blocco dei vasi sanguigni, una condizione comune in età avanzata o diabete, porta a basso flusso di sangue e risultati in ossigeno basso, che può uccidere le cellule e tessuti. Tali blocchi possono richiedere l'amputazione conseguente perdita degli arti. Ora, utilizzando topi come modello, i ricercatori della Johns Hopkins hanno sviluppato terapie che aumentano il flusso di sangue, migliora il movimento e diminuire la morte dei tessuti e la necessità di amputazione. I risultati, pubblicati on line la scorsa settimana nella prima edizione del Proceedings of National Academy of Sciences, promettenti per lo sviluppo di terapie cliniche.

"In un giovane, individuo sano, ipossia - bassi livelli di ossigeno - innesca l'organismo a produrre i fattori che contribuiscono a coordinare la crescita di nuovi vasi sanguigni, ma questo processo non funziona così come l'età", dice Gregg Semenza, MD , Ph.D., professore di pediatria e di medicina genetica e direttore del programma di biologia vascolare presso l'Istituto Johns Hopkins per l'ingegneria delle cellule. "Ora, con l'aiuto delle cellule staminali e terapia genica possiamo aiutare a riattivare la risposta del corpo di ipossia e salvare gli arti."

In precedenza, la squadra di Semenza generato un virus che porta il gene che codifica una forma attiva di HIF-1 proteina, che accende i geni necessari per la costruzione di nuovi vasi sanguigni. Quando iniettato nelle zampe posteriori di topi e conigli sani che erano stati trattati per ridurre il flusso di sangue, il trattamento del virus HIF-1 parzialmente ripristinato il flusso di sangue.




Le persone con diabete hanno un 40 volte più elevato rischio di perdere un arto all'amputazione, dice Semenza. Per sapere se la terapia HIF-1 gene potrebbe migliorare il flusso di sangue in un animale diabetico, la squadra poi testato lo stesso virus nei topi diabetici e non-diabetici che avevano il flusso di sangue tagliare ad una zampa posteriore. Ventuno giorni dopo il trattamento, i topi HIF-1 virus trattato aveva 85 percento di recupero del flusso di sangue rispetto al 24 per cento in topi mock-trattata. E, trattati, topi diabetici ha avuto molto meno danni ai tessuti rispetto ai topi diabetici non trattati. Questi risultati sono stati riportati nel 3 novembre questione degli Atti della National Academy of Sciences.

In questo studio, il team ha chiesto se lo stesso trattamento di terapia genica potrebbe migliorare riduzione del flusso sanguigno associati con l'età avanzata. Confrontando 13 mesi topi per tre mesi vecchi topi, bloccando l'arteria femorale della gamba posteriore provoca topi di età superiore a perdere le loro gambe, mentre solo circa un terzo di topi più giovani hanno da perdere le gambe. Il team di ricerca trattata giovani e vecchi topi con il virus HIF-1 e ha esaminato il flusso di sangue e la salute dei tessuti. Essi hanno scoperto che mentre il trattamento migliorato topi giovani, ma non ha fatto una notevole differenza nei topi anziani.

Ma, si sapeva che quando HIF-1 normalmente attiva i segnali del corpo per costruire nuove navi, uno dei molti tipi di cellule reclutate nel sito di crescita di nuovi vasi è una popolazione di cellule staminali dal midollo osseo, che sono chiamati midollo osseo cellule angiogeniche. Così il team isolato queste cellule da topi e cresciuto in condizioni particolari che accendere HIF-1 in queste cellule.

Quando i ricercatori hanno trattato i topi con entrambi i HIF-1 virus e midollo iniettato contemporaneamente osseo-derivato cellule angiogeniche, trattata, i topi più anziani erano meno probabilità di perdere le gambe rispetto alle loro controparti non trattati.

Ulteriore studio di questi topi ha dimostrato che l'attivazione di HIF-1 nelle cellule apparso per attivare una serie di geni che aiutano queste cellule non solo a casa per l'arto ischemico, ma rimanere lì una volta giunti. Per capire come le cellule rimangono dove sono necessari, il team di ricerca ha costruito un piccolo camera di microfluidica e testato la capacità delle cellule di rimanere bloccato con il fluido che scorre intorno a loro a tassi che mimano il flusso di sangue attraverso i vasi nel corpo. Essi hanno scoperto che le cellule in condizioni di scarsità di ossigeno erano più in grado di rimanere bloccati solo se quelle stesse cellule avevano HIF-1 attivata.

"I nostri risultati sono promettenti perché mostrano che una combinazione di terapia genica e cellulare in grado di migliorare il risultato in caso di ischemia critica degli arti associate con l'invecchiamento o il diabete", spiega Semenza. "E questo è fondamentale per portare tale trattamento alla clinica."

Lo studio è stato finanziato da diabete L'American Diabetes Association e l'Istituto Johns Hopkins di Ingegneria cellulare. Autori sulla carta sono Kakali Sarkar, Karen Fox-Talbot, Charles Steenbergen, Marta Bosch-Marce e Semenza tutti Johns Hopkins.

Lo studio di invecchiamento è stato finanziato dal National Institutes of Health, il Resource Program terapia genica del National Heart, Lung and Blood Institute, il Ministero cileno della Pianificazione e del Dipartimento di Nefrologia della Facoltà di Medicina presso Pontificia Universidad Catolica de Chile. Autori sulla carta sono Sergio Rey, KangAe Lee, Joanne Wang, Kshitiz Gupta, Shaoping Chen, Alexandra McMillan, Nupura Bhise, Andre Levchenko e Semenza, tutto Johns Hopkins.

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