Guionista: Charlene Betourney
Contacto:Franklin D West
Athens, Ga. – Es bien sabido en el campo de la medicina que el cerebro del cerdo comparte ciertas similitudes fisiológicas y anatómicas con el cerebro humano. Tan similares son los dos que los investigadores del Centro de Biociencia Regenerativa de la Universidad de Georgia han desarrollado el primer modelo de cerdo de EE. UU. para tratamientos de accidentes cerebrovasculares, que proporcionará datos preclínicos esenciales y acelerará el proceso de descubrimiento de fármacos.
Los equipos de investigación a menudo se refieren a ellos como “los animales que más se parecen a las personas”. Los productos médicos derivados de cerdos tienen una larga historia de uso en humanos y han mejorado la vida de innumerables pacientes. Las válvulas cardíacas de cerdo se usan para reemplazar válvulas humanas dañadas o enfermas, los diabéticos pueden usar insulina extraída de cerdos y el medicamento anticoagulante heparina se derivó por primera vez de un cerdo.
“En comparación con los ratones, nuestro modelo de accidente cerebrovascular en animales grandes es una prueba más rigurosa de posibles tratamientos con hallazgos que probablemente sean más relevantes clínicamente”, dijo Franklin West, profesor asociado en la Facultad de Ciencias Agrícolas y Ambientales y autor principal del artículo que describe el modelo.
Usando su modelo, el equipo ha demostrado que las células madre neurales inducidas, o iNSC, pueden reemplazar el tejido cerebral dañado por un accidente cerebrovascular y estimular la neuroplasticidad, la capacidad del cerebro para repararse a sí mismo de forma natural.
“Esta es la primera vez que se prueba una terapia con células madre neurales en un modelo animal grande con un cerebro más similar al de los humanos”, dijo Emily Baker, autora principal del estudio, quien recientemente recibió su doctorado en neurociencia de la UGA. “Con mayores capacidades predictivas, hay una mayor probabilidad de que funcione en un ser humano”.
El accidente cerebrovascular es la causa de uno de cada 19 EE. UU. y tiene un costo anual estimado de $ 315 mil millones, un 56 por ciento más que los costos asociados al tratamiento de todos los cánceres, según la Asociación Estadounidense del Corazón.
A pesar de la necesidad urgente, casi todos los ensayos clínicos de terapias neuroprotectoras hasta la fecha no se han traducido del laboratorio a la clínica, según el equipo de investigación de RBC.
Las terapias de Stoke que funcionaron en animales pequeños, como ratones, en la mayoría de los casos resultaron ineficaces en los accidentes cerebrovasculares humanos. Con el fracaso de tantos ensayos clínicos, el concepto de neuroprotección y la incapacidad de demostrar una acción regenerativa para restaurar y reemplazar el tejido cerebral ha sido objeto de muchas discusiones tanto en la comunidad científica como en la médica.
A través de este modelo, el equipo de investigación pudo establecer con mayor precisión el mecanismo de reparación mediante el cual las células madre funcionan en la regeneración y neuroprotección del tejido neural de lo que se conocía anteriormente.
“La conclusión de este trabajo es que las células madre inyectadas condujeron a una mejora celular y tisular”, dijo West. “Básicamente, si tiene un accidente cerebrovascular y recibe este tratamiento, morirán menos neuronas, y para la investigación del accidente cerebrovascular eso es de vital importancia”.
Los hallazgos del estudio, publicados en Nature’s Scientific Reports, sugieren que existen elementos periféricos de tejido cerebral recuperable que se beneficiarían de las terapias restaurativas basadas en células después de un accidente cerebrovascular isquémico agudo. Específicamente, iNSCs que naturalmente promueven la plasticidad y recuperación del cerebro.
En colaboración con la Universidad de Emory y la Facultad de Medicina Veterinaria de la UGA, el trabajo del equipo muestra una mejor recuperación en la materia blanca, las “autopistas de conectividad” que conectan los centros clave del cerebro. Este cambio en respuesta a la terapia restauradora se puede controlar mediante técnicas de imagen por resonancia magnética.
“De la resonancia magnética supimos de un mecanismo de recuperación en el que la terapia con células madre neurales mejora la integridad de la materia blanca”, dijo Baker. “Ahora tenemos tractos de materia blanca que permiten una comunicación más rápida y efectiva de una región del cerebro a otra después de una lesión”.
La investigación marca un hito importante y, aunque está muy lejos del uso clínico, puede acelerar los descubrimientos de accidentes cerebrovasculares al proporcionar un modelo traslacional mejor y más predictivo. Los investigadores del RBC ya están utilizando este modelo como plataforma para futuras aplicaciones de nanotecnología.
“Si podemos reemplazar el tejido cerebral perdido y los sistemas neuronales que básicamente desaparecieron por un accidente cerebrovascular, lo que conduciría a una mejora funcional o independencia funcional como alimentarse, vestirse y poder moverse nuevamente, entonces hemos cumplido con nuestro objetivo a largo plazo. objetivos, pero en un panorama más amplio, lo que hemos hecho es mejorar la calidad de vida”, dijo West.
El estudio, “La terapia con células madre neurales derivadas de células madre pluripotentes inducidas mejora la recuperación en un modelo de cerdo con accidente cerebrovascular isquémico”, está disponible en línea en https://www.nature.com/articles/s41598-017-10406-x
El Centro de Biociencia Regenerativa de la Universidad de Georgia vincula a investigadores y recursos que colaboran en una amplia gama de disciplinas para desarrollar nuevas curas para enfermedades devastadoras que afectan a animales y personas. Con sus poderes restauradores potenciales, la medicina regenerativa podría ofrecer nuevas formas de tratar enfermedades para las que actualmente no existen tratamientos, incluidas las enfermedades cardíacas, el Parkinson, el Alzheimer y los accidentes cerebrovasculares. Para obtener más información, consulte www.rbc.uga.edu
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Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.