Fuerte, músculo de autocuración cultivado en el laboratorio
Tabla de contenido:
- Construyendo un mejor músculo
- Bolsas de células madre Ayudan a reparar el músculo
- Músculos desarrollados en laboratorio todavía en desarrollo temprano
Los científicos han desarrollado músculo esquelético en el laboratorio que se ve y actúa como algo real. Además de contraerse con fuerza y rapidez, este músculo recientemente creado por bioingeniería tiene la capacidad de repararse a sí mismo del daño.
"El músculo que hemos creado representa un avance importante para el campo", dijo Nenad Bursac, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de Duke, en un comunicado de prensa. "Es la primera vez que se crea un músculo diseñado que se contrae como fuertemente como músculo esquelético neonatal nativo. "
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Construyendo un mejor músculo
Para construir un músculo que idealmente podría usarse en aplicaciones del mundo real y como una herramienta para la comprensión enfermedades musculares, los investigadores desarrollaron células musculares en el laboratorio que se asemejan a las que potencian los movimientos que hacemos al correr, caminar y simplemente ponerse de pie.
El interior del músculo de la bioingeniería contenía fibras musculares densas y paralelas, similares a las que se verían en el músculo real. Cuando los investigadores estimularon estos músculos artificiales en el laboratorio, funcionaron tan bien como sus contrapartes naturales, contrayéndose 10 veces más fuertemente que los músculos bioingeniería previos.
AnuncioLos investigadores luego implantaron los músculos cultivados en el laboratorio en una cámara especial en la parte posterior de los ratones vivos. Los científicos cubrieron el área con vidrio transparente que les permitió controlar los músculos a medida que maduraban e integraban en el cuerpo del animal. El músculo trasplantado solo puede sobrevivir si el cuerpo puede proporcionarle sangre rica en oxígeno a través de los vasos sanguíneos.
"Pudimos ver y medir en tiempo real cómo los vasos sanguíneos se transformaron en las fibras musculares implantadas, madurando para igualar la fuerza de su contraparte nativa", dijo el estudiante de posgrado Mark Juhas, coautor del estudio. estudiar.
AdvertisementAdvertisementLa ventana de vidrio también permitió a los investigadores medir visualmente la fuerza del músculo creado por la bioingeniería. Los investigadores habían alterado genéticamente las células musculares para emitir destellos fluorescentes de luz durante los picos en el nivel de calcio de las células, que ocurren justo antes de que los músculos se contraigan. A medida que los músculos se hicieron más fuertes, también lo hicieron los destellos de luz.
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Bolsas de células madre Ayudan a reparar el músculo
Además, los investigadores desarrollaron un método que permitiría a las células madre musculares reparar el nuevo músculo si se dañaba. El truco consistía en crear un bolsillo o nicho para que ocupen estas células madre satélite en preparación para una lesión en el músculo.
"Simplemente implantar células satelitales o músculo menos desarrollado no funciona tan bien", dijo Juhas."El músculo bien desarrollado que fabricamos proporciona nichos para que las células satélite vivan y, cuando sea necesario, para restaurar la robusta musculatura y su función".
Esta técnica funcionó, al menos en el laboratorio. Cuando los investigadores dañaron las células musculares modificadas genéticamente con una toxina tomada del veneno de serpiente, las células del satélite acudieron al rescate, multiplicándose para curar las fibras musculares.
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Músculos desarrollados en laboratorio todavía en desarrollo temprano
El equipo de Bursac no es el primero en desarrollar músculos esqueléticos en el laboratorio. Un grupo de la Universidad de Pittsburgh ha estado trabajando en un método para volver a crecer músculos y tendones en los cuerpos de personas con lesiones graves.
Sin embargo, el estudio de Duke se centró en el uso de bolsillos de células madre para ayudar a los músculos implantados a repararse a sí mismos. Esto podría permitir que los músculos funcionen normalmente en el cuerpo, donde es común el daño menor causado por el ejercicio y las lesiones.
AnuncioEn el estudio de Duke, publicado en línea ayer en Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, los investigadores trabajaron con una cantidad muy pequeña de tejido muscular bioingeniería, demasiado poco para ser de utilidad. ahora mismo para la terapia humana. Tienen la intención de continuar su investigación y ver qué tan bien el músculo cultivado en el laboratorio se integra con el cuerpo una vez que se trasplanta.
"¿Puede [crecer venas y nervios] y reparar la función del músculo dañado?" dijo Bursac. "En eso vamos a trabajar durante los próximos años".
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