Un grupo de investigadores brasileños desarrolló una tecnología que permite utilizar células de un músculo en el rostro humano como fuente para producir células madre que pueden convertirse en huesos.
La tecnología fue desarrollada por la dentista Daniela Bueno,investigadora del Instituto de Biociencias de la Universidad de Sao Paulo(USP), informó hoy este centro académico en su página en internet.
Las células madre fueron desarrolladas a partir de muestras del tejido del músculo ubicado alrededor de la boca, conocido como orbicular del labio,y usadas para la producción de células óseas.
“Estas células tienen la capacidad para transformarse en diferentes tejidos del cuerpo”, según Bueno.
El procedimiento, según la investigadora, puede ser utilizado como base de una terapia con células madre para implantar dientes y transformar deformidades en el cráneo y en el rostro, como labio leporino o fisura del labio.
La investigadora dijo que la respectiva patente de la tecnología fue solicitada la semana pasada.
El objetivo inicial del proyecto era perfeccionar un tratamiento para labio leporino, procedimiento en el cual los cirujanos cortan una parte del músculo orbicular del labio que es desechado y retiran un pedazo de hueso de la cadera para implantar en el hueso alveolar.
Este tratamiento, además de ser muy doloroso y dejar al paciente sin caminar por algunos días, funciona en el 70 por ciento de los casos, por lo que el restante 30 por ciento necesita una segunda intervención.
La investigadora, por lo mismo, decidió experimentar si el tejido muscular retirado del rostro podía servir como fuente de células madre y si su implante en la forma de tejido óseo podía reducir el índice de rechazo.
La investigadora aisló las células del músculo orbicular y las probó en cultivos de células y en ratones de laboratorio.
Las células cultivadas se mostraron capaces de originar cuatro tipos diferentes de tejidos: hueso, músculo, cartílago y tejido adiposo.
Para probarlas, la investigadora implantó las células madre en agujeros abiertos en el cráneo de ratones junto con una sustancia que estimula el crecimiento del tejido óseo y consiguió confirmar que las células se convirtieron en huesos.
“Si colocamos estas células madre asociadas a biomateriales en medio de un hueso, podemos convertirlas en hueso. Lo mismo ocurre con los músculos y los cartílagos”, explicó.
La tecnología desarrollada resolverá los problemas que enfrentan cirujanos plásticos y dentistas cuando tienen que reponer huesos de la boca o del rostro para solucionar problemas como pérdida de dientes y enfermedades faciales.
“Nuestro objetivo es que un día podamos implantar las células madre extraídas de los músculos faciales para transformarlas en huesos y tratar las deformidades de la boca o el rostro”, explicó Bueno.
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Washington.- Investigadores japoneses lograron hacer crecer dientes en ratones adultos implantando gérmenes de dientes en la mandíbula, una técnica que consideran extrapolable a otros órganos, según un estudio publicado en Estados Unidos.
Hasta ahora, los biólogos controlaban una tecnología que permite cultivar en laboratorio ciertos tejidos que podían ser luego trasplantados a animales.
Pero estos investigadores, bajo la dirección de Etsuko Ikeda, del Departamento de biología de la universidad de ciencias de Tokyo, en Japón, fueron más lejos en la terapia regenerativa logrando poner a punto in vitro un germen de diente e implantarlo en la mandíbula de un ratón.
Funcionando como una semilla, este germen contiene toda la información genética necesaria para el crecimiento de un diente.
Tras la pérdida de los dientes de leche y luego del diente de adulto, un nuevo diente crece así por tercera vez consecutiva en el mismo alveolo. Los investigadores reiteraron la operación varias veces con éxito, según sus trabajos publicados en los “Proceedings of the National Academy of Science”(PNAS).
La estructura y la solidez de los nuevos dientes resultaron comparables con la de los dientes naturales, y se desarrollaron nervios que respondían al dolor, indicaron los investigadores.
Sus trabajos brindan “por primera vez la prueba del remplazo en un cuerpo adulto de un órgano completo y que funciona perfectamente, gracias al trasplante de un germen (…) reconstituido por manipulación celular in vitro”, subrayó Takashi Tsuji, de la universidad de ciencias de Tokyo, uno de los autores del estudio.
Consideran que su trabajo “representa un avance importante” en la búsqueda de terapias regenerativas, al mostrar el éxito de una técnica que podría aplicarse al remplazo de otros tipos de órganos dañados, enfermos o que estén envejeciendo: en vez de ser trasplantados, nuevos órganos perfectamente funcionales crecerían en el cuerpo a partir de células madre o células germinales.
Cambridge, E.U.A. (Texcoco Mass Media).- Mediante la inyección de una proteína en ratones con lesiones de corazón, un grupo de investigadores de Boston han demostrado que es posible hacer proliferar las células de músculo de corazón adultas y mejorar la función cardiaca. Este método podría finalmente ser de gran valor para los pacientes que han sufrido un ataque al corazón y que han perdido células de músculo cardíaco, así como algunas funciones cardíacas, especialmente debido que las terapias existentes no son capaces de regenerar o restaurar este tipo de células.
Varios grupos de investigación de envergadura están trabajando en técnicas que permitan regenerar el tejido del corazón o reforzar la función del corazón mediante el uso de células madre, y algunos de estos proyectos han alcanzado la fase de pruebas clínicas. El trabajo del equipo de Boston, dirigido por Bernhard Kühn en el Hospital Infantil de Boston, se centra en la estimulación de las células del corazón adultas, un método alternativo que podría, en teoría, conducir a unos tipos de tratamientos menos invasivos y menos caros.
El trabajo de Kühn “resulta muy interesante” puesto que consiste en utilizar “una terapia de proteínas para conseguir la regeneración cardiaca,” afirma Roger Hajjar, director del centro de investigación cardiovascular del Centro Médico Mount Sinai en Nueva York, y que no estuvo involucrado en la investigación.
Durante años, el dogma prevaleciente era que las células cardíacas adultas no se regeneraban. Sin embargo, algunos investigadores han demostrado que algunas células cardíacas son, en realidad, capaces de dividirse. No obstante, después de sufrir un ataque al corazón, no proliferan lo suficiente como para reparar el daño resultante. El estudio de Kühn sugiere que existe un método novedoso mediante el que se podrían estimular y que llevaran a cabo la reparación.
En un estudio publicado hoy en la revista Cell, Kühn y sus colegas mostraron por primera vez que una proteína llamada neuregulin1 es capaz de provocar que células de músculo cardíaco totalmente maduras provenientes de ratones se dividan y proliferen en una placa de petri. Después, los investigadores inyectan esta proteína en ratones con daños cardíacos. Después de 12 semanas de inyecciones diarias, los corazones de los animales mostraron menos hipertrofia, o agrandamiento, y su función mejoró. Por ejemplo, los corazones poseían alrededor de un 10 por ciento de incremento en la fracción de expulsión—la fracción de sangre que se bombea fuera del ventrículo izquierdo con cada latido. El tratamiento “no hizo que el daño desapareciese completamente,” afirma Kühn, “pero sí consiguió que el corazón funcionase significativamente mejor.”
De aquí al futuro, una de las preocupaciones potenciales es que el equipo de Kühn haya inyectado la proteína a nivel sistémico, lo que significa que viajó a través del cuerpo del animal. Además de las células del corazón, las células en el pecho y el sistema nervioso también expresan receptores para la proteína terapéutica, lo que aumenta el riesgo de división celular no deseada. “Nos preocupaba que los ratones tratados acabasen desarrollando tumores de mama o produciendo leche,” afirma Kühn. “No observamos ninguna anomalía cuando analizamos las mamas a nivel macroscópico. No obstante, tenemos previsto estudiar los tejidos del pecho y los nerviosos,” de forma más detallada en las próximas investigaciones, afirma. Una terapia que pudiese inyectarse directamente en la sangre sería más fácil de administrar, y también más económica, señala.
Sin embargo, hay quienes afirman que las inyecciones a nivel sistémico serían demasiado peligrosas en las personas, especialmente debido a que las células del cáncer puede que ya estén presentes en algunos pacientes. Si esta terapia sigue adelante, sería “extremadamente importante que pudiésemos distribuir la proteína a nivel local,” afirma Hajjar.Unos cuantos estudios previos también han mostrado que las proteínas inyectadas en los modelos animales pueden provocar la división de las células de corazón adultas y mejorar la función cardíaca. En 2007, Kühn descubrió que una molécula distinta, una proteína llamada periostín, también provocaba que algunas células de músculo cardíaco proliferasen, con la consiguiente mejora de las funciones del corazón. En 2006, otro grupo del Hospital Infantil de Boston utilizó un régimen con una proteína llamada factor de crecimiento de los fibroblastos y descubrió que también generaba la proliferación de las células del corazón, reducía las cicatrices y mejoraba las funciones.
No obstante, la mayoría de los estudios animales y humanos se han enfocado en varios tipos de células madre. Muchos investigadores creen que el corazón adulto contiene un pequeño número de células madre específicas de un tipo de tejido, lo que potencialmente podría jugar un papel en la regeneración y reparación. Piero Anversa, del Brigham and Women’s Hospital en Boston, recientemente comenzó la primera fase de pruebas de un método mediante el que las células madre cardíacas se aíslan de los pacientes, son expandidas en el laboratorio, y después se vuelven a inyectar. Anversa ha demostrado que un cóctel de factores de crecimiento, inyectado en perros, provoca que las células madre cardíacas nativas se diferencien en células maduras y mejoren la función cardíaca. Mientras tanto, Eduardo Marban, director del Instituto Cardíaco Cedars-Sinai en California, ha sido el primero en desarrollar una técnica relacionada. Su equipo extrae pequeñas piezas de tejido de los corazones de los pacientes, cultiva una colección de células, incluyendo células madre cardíacas, y después inyecta las célula en las arterias coronarias de los pacientes. Este estudio también está en la primera fase de pruebas.
Otros investigadores se están centrando en células madre derivadas de médula espinal. Y en otro estudio llevado a cabo en cerdos y, de forma preliminar, en humanos, el uso de terapias celulares a partir de células madre ha logrado mejorar la función cardíaca.
Una de las ventajas de la terapia de células es que las células se podrían administrar con menos frecuencia, en teoría, que un medicamento o una terapia de proteínas, afirma Joshua Hare, director del Instituto Interdisciplinar de Células Madre en la Universidad de Miami, aunque su administración también sería, probablemente, más invasiva. Existen varios métodos con terapia de células que se encuentran en fases avanzadas dentro del proceso de investigación y, potencialmente, podrían estar disponibles próximamente.
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RESUMEN
La medicina regenerativa es una rama de la medicina que se ha desarrollado considerablemente en los últimos años. Los avances en este campo se han vinculado estrechamente con los nuevos conocimientos adquiridos sobre las células madre y su capacidad de convertirse en células de diferentes tejidos. Esta medicina se sustenta en conductas adoptadas por el organismo para remplazar por células sanas a las dañadas por diversos procesos en determinados tejidos. Las medidas terapéuticas empleadas pueden incluir trasplante de células madre, el uso de moléculas solubles, terapia génica e ingeniería de tejidos. En la actualidad, el método más empleado es el trasplante de células madre adultas. Sin embargo, todavía no se conocen bien los mecanismos mediante los cuales las células trasplantadas podrían mejorar o promover la regeneración de los tejidos. Para explicar estos mecanismos se han sugerido varias hipótesis, que incluyen la transdiferenciación celular, la fusión de células y los efectos secundarios a la liberación por las células de diferentes moléculas solubles con acciones específicas; además de los efectos autocrinos y paracrinos que pueden tener estos factores solubles se sugiere la existencia también de una acción telecrina. Probablemente se ejecute más de uno de estos mecanismos.
Medicina Regenerativa y células madre. Mecanismos de acción de las células madre adultas. Rev Cub Hematol. Inmunol y Med Trans,2009. Dr P. Hernández
EUROPA PRESS. 05.07.2009 – 17.07 h
Con anterioridad se pensaba que la amputación de miembros en la salamandra desencadenaba que las restantes células del miembro maduro generaran células madre pluripotentes que podían producir muchos tipos de tejido perdidos.
Sin embargo, el equipo de Elly Tanaka muestra ahora que las células de blastema no se vuelven pluripotentes durante la regeneración de miembros y que en vez de ello retienen una fuerte memoria de su tejido de origen embrionario.
Según los investigadores, cada tejido produce un grupo diferente de células progenitoras que tienen un potencial restringido para restablecer una parte del miembro, así, las células de cartílago no pueden producir músculo ni las células musculares cartílago.
Los descubrimientos tienen importantes implicaciones para la medicina regenerativa y la investigación en tratamientos que podrían restablecer partes del organismo adulto.
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