Ricercatori creano orecchio interno dalle cellule staminali, potenziale apertura a nuovi trattamenti

Marzo 17, 2016 Admin Salute 0 1
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Un gruppo di ricerca guidato da Eri Hashino, Ph.D., Ruth C. Holton professore di Otorinolaringoiatria presso l'Indiana University School of Medicine, ha riferito che utilizzando un metodo di coltura cellulare tridimensionale, sono stati in grado di convincere le cellule staminali a svilupparsi in interno -ear epiteli sensoriali - cellule ciliate che contengono, sostenendo le cellule e neuroni - che rilevare i suoni, i movimenti della testa e la gravità. La ricerca è stata riferito Mercoledì online sulla rivista Nature.

I precedenti tentativi di "crescere" cellule ciliate dell'orecchio interno nei sistemi standard di coltura cellulare hanno lavorato male, in parte perché spunti necessari per sviluppare pacchetti di capelli - una caratteristica delle cellule ciliate sensorie e di una struttura di fondamentale importanza per il rilevamento di segnali uditivi o vestibolari - sono manca nel piatto coltura cellulare piatta. Ma, dottor Hashino ha detto, il team ha determinato che le cellule dovevano essere sospesi come aggregati in un terreno di coltura specializzata, che hanno fornito un ambiente più simile a quella che si trova nel corpo durante lo sviluppo precoce.




Il team ha imitato il processo di sviluppo precoce con un uso perfettamente sincronizzata di diverse piccole molecole che ha spinto le cellule staminali a differenziarsi, da una fase all'altra, in precursori dell'orecchio interno. Ma la sospensione tridimensionale anche fornito importanti spunti meccaniche, come ad esempio la tensione dalla forza di cellule su ogni altro, ha detto Karl R. Koehler, BA, primo autore della carta e uno studente laureato del corso di laurea neuroscienze medica presso l'UI School of Medicine.

"La cultura tridimensionale permette alle cellule di auto-organizzarsi in tessuti complessi con aiuti meccanici che si trovano durante lo sviluppo embrionale", ha detto Koehler.

"Siamo stati sorpresi di vedere che una volta che le cellule staminali vengono guidati a diventare precursori dell'orecchio interno e poste in coltura 3-D, queste cellule si comportano come se sapessero non solo come diventare diversi tipi di cellule dell'orecchio interno, ma anche il modo di auto-organizzarsi in un modello molto simile all'orecchio interno nativo ", ha detto il dottor Hashino. "Il nostro obiettivo iniziale era quello di rendere precursori dell'orecchio interno nella cultura, ma quando abbiamo fatto i test abbiamo trovato migliaia di cellule ciliate in un piatto di cultura."

Test Elettrofisiologia inoltre dimostrato che le cellule ciliate generate da cellule staminali erano funzionali, ed erano il tipo che senso la gravità e il movimento. Inoltre, i neuroni come quelli che normalmente collegano le cellule dell'orecchio interno al cervello avevano sviluppato anche nella cultura delle cellule e sono stati collegati alle cellule ciliate.

Ulteriori ricerche sono necessarie per determinare come le cellule dell'orecchio interno coinvolti nella rilevazione uditiva possono essere sviluppati, e come questi processi possono essere applicati per sviluppare le cellule dell'orecchio interno umane, i ricercatori hanno detto.

Tuttavia, il lavoro apre una porta a una migliore comprensione del processo di sviluppo dell'orecchio interno così come la creazione di modelli per sviluppo di nuovi farmaci o la terapia cellulare per il trattamento di disturbi dell'orecchio interno, hanno detto. Ricercatori supplementari coinvolti nel lavoro sono stati Andrew M. Mikosz, BS, Andrei I. Molosh, Ph.D., e Dharmeshkumar Patel, Ph.D., della Indiana University School of Medicine.

Il supporto per la ricerca è stato fornito dal National Institutes of Health sovvenzioni RC1DC010706, R01GM086544 e R01MH52619, un Paul e Carole Stark Neuroscienze Fellowship e un Indiana clinica e traslazionale Sciences Institute Predoctoral Fellowship (NIH TL1RR025759).

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