UCSD squadra scopre Specialized, rare cellule staminali del cuore nei neonati

Giugno 3, 2016 Admin Salute 0 2
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La prima prova di cellule progenitrici cardiache - rare cellule staminali, specializzati situati nel cuore neonato di ratti, topi e gli esseri umani - è stato dimostrato dai ricercatori della University of California, San Diego (UCSD) School of Medicine. Le cellule sono in grado di differenziarsi in tessuto cardiaco pienamente maturo.

Chiamato Isl1 + cellule, queste cellule progenitrici cardiache sono le cellule staminali che sono state programmate per formare il muscolo cardiaco durante la crescita fetale. Fino a questa nuova scoperta, le cellule sono stati pensati per essere assente dopo la nascita. Tuttavia, la squadra UCSD scoperto un piccolo numero di cellule staminali specializzate rimase incorporato in una regione del cuore neonato chiamato dell'atrio. Essi hanno inoltre stabilito che le cellule potrebbero essere ampliati in milioni di cellule progenitrici da loro cresce su uno strato di cellule vicine cardiache chiamate fibroblasti.

Pubblicato nel 10 Febbraio 2005 numero della rivista Nature, la ricerca ha identificato le cellule Isl1 + progenitrici nel tessuto di ratti neonati e topi, e poi nel cuore del tessuto prelevato da cinque neonati umani neonati sottoposti a chirurgia per difetti cardiaci congeniti.




L'autore dello studio Sylvia Evans, Ph.D., un membro dell'Istituto UCSD di Medicina Molecolare (IMM) e professore di farmacologia, e co-primo autore Alessandra Moretti, Ph.D., membro IMM, ha spiegato che le cellule sono programmate per diventare spontaneamente battendo cellule muscolari cardiache semplicemente esposizione ad altre cellule cardiache vicine.

E, dal momento che queste rare cellule progenitrici cardiache si trovano in regioni dell'atrio che normalmente scartato durante la chirurgia cardiaca di routine, la scoperta solleva la possibilità che un individuo possa ricevere le proprie cellule staminali cardiaco per correggere un ampio spettro di malattie cardiache pediatriche, secondo a co-primi autori Moretti e Karl-Ludwig Laugwitz, MD, un Heisenberg-Scholar della Fondazione tedesca per la ricerca.

"Concettualmente, queste cellule potrebbero fornire un approccio cell-based terapia per la malattia cardiaca pediatrica, che è una novità per la cardiologia," ha detto l'autore senior dello studio, Kenneth Chien, MD, Ph.D., direttore dell'Istituto di Medicina Molecolare UCSD. "Tradizionalmente, cardiologi e cardiochirurghi pediatrici hanno fatto affidamento su dispositivi meccanici, umana e trapianto di tessuti sintetici, e valvole artificiali e di origine animale per riparare i difetti cardiaci chirurgicamente. Mentre le cellule progenitrici non crescerà un cuore tutto nuovo, la nostra ricerca ha dimostrato che può spontaneamente diventare cellule di specifiche parti del cuore di semplice co-esposizione ad altre cellule del cuore, che potrebbe aumentare le procedure chirurgiche esistenti. Se le cellule mantengono funzionamento del pacemaker, quando sono immessi nel cuore intatto, potrebbero servire come pacemaker biologici per i bambini nati con blocco cardiaco, che potrebbe anche essere utile. "

Dopo che le cellule Isl1 + sono stati trovati nei ratti appena nati, il team di UCSD utilizzato metodi genetici sofisticati per contrassegnare le cellule progenitrici nel vivere tessuto embrionale e nel cuore di topi neonati. Con queste tecniche, sono stati in grado di dimostrare che le cellule progenitrici Isl1 + erano spontaneamente in grado di formare tessuto muscolare cardiaco.

"Inoltre, le cellule muscolari cardiache formate erano totalmente maturo e ha avuto la gamma completa di funzionalità che ci si aspetterebbe nel tessuto cardiaco completamente differenziato", ha detto il co-primo autore dello studio Jason Lam, Ph.D. candidato alle IMM. Le cellule esposte contrattilità, la capacità, la fisiologia elettrica corretta e la struttura del cuore normale pompaggio. Inoltre, le cellule progenitrici accoppiati con le cellule muscolari cardiache confinanti con conseguente normali battiti cardiaci elettrici.

"Un altro importante scoperta è stata la capacità di espandere le poche cellule presenti in un cuore appena nato, in milioni di cellule in coltura di laboratorio", ha detto Laugwitz. "Questo implica che le + cellule Isl1 potenzialmente potrebbero essere raccolti dal tessuto cardiaco di un individuo, moltiplicato in un ambiente di laboratorio, poi re-impiantato nel paziente. Inoltre, il marcatore stirpe di sviluppo che individua precursori cardiogeno indifferenziate suggerisce la possibilità di isolare Isl1 + progenitori cardiaci dai sistemi di cellule staminali embrionali umane durante cardiogenesis mouse e. "

"Pensiamo che queste cellule normalmente svolgono un ruolo importante nel rimodellamento del cuore dopo la nascita, quando il cuore appena nato non si basa più sulla circolazione e l'ossigenazione della madre", ha detto Chien. "Crediamo che le cellule progenitrici sono Isl1 + lasciati dallo sviluppo fetale in modo che possano assicurare la chiusura di eventuali difetti cardiaci piccole esistenti e la formazione di un cuore completamente matura nei neonati."

Il team di UCSD, indicandolo nella carta della natura che le fasi di ricerca successive con la Isl1 + cellule saranno trapianto cellulare in animali vivi per studiare il loro ruolo nella riparazione endogena dopo danno cardiaco.

Oltre a Chien, Evans, Lauagwitz, Moretti e Lam, autori dello studio incluso Peter Gruber, MD, Ph.D., Ospedale pediatrico di Philadelphia; Yinhong Chen, MD, Ph.D., Sarah Woodard, BS, Lizhu Lin, Ph.D., e Chen-Leng Cai, Ph.D., UCSD Istituto di Medicina Molecolare; Min Min Lu, Ph.D., Dipartimento di Medicina, Università di Pennsylvania; e Michael Reth, Ph.D., Max-Planck Institut fur Immunbiologie, Universitat Freiburg, Friburgo, Germania.

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La ricerca è stata sostenuta dal National Institutes of Health, il Jean Le Ducq Foundation, e la Fondazione tedesca per la ricerca.

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