Arañas al rescate

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Arañas al rescate

Los problemas cardiacos son cada vez más frecuentes y la medicina actualmente no puede lidiar con ellas de una forma eficaz, en muchos casos el órgano tiene una pérdida de sus funciones y se debe a daños celulares en el corazón; podemos trasplantar un corazón al completo pero en muchos casos lo ideal sería curar la zona afectada sin necesidad de intervenciones tan complejas, gracias a un grupo de científicos multi-disciplinarios se está investigando la posibilidad de reparar el tejido cardiaco mediante materiales que se asemejan a componentes naturales

 

Investigadores de la Universidad Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) y sus colegas de la Universidad de Bayreuth investigaron si es plausible utilizar una proteína de seda artificial basada en la seda de arañas desarrollada en el laboratorio para la ingeniería del tejido cardíaco.




La proteína llamada fibroína.

El Prof. Dr. Felix Engel del Departamento de Nefropatología de la Universitätsklinikum Erlangen examinó las propiedades de la seda del gusano de seda de la India y demostró su especial aptitud como material de andamiaje para la ingeniería del tejido cardíaco. Hasta ahora, la producción de la proteína en cantidades suficientes y con una calidad consistente había sido imposible. Su colega, Prof. Dr. Thomas Scheibel, titular de la Cátedra de Biomateriales de la Universidad de Bayreuth, había producido con éxito una proteína de la seda de arañas de jardín en las cantidades necesarias con la ayuda de la bacteria E. coli, Esto llevó a los dos investigadores a unir fuerzas y seguir investigando las proteínas de seda de las arañas de jardín.

 

Interacción entre células cardíacas y proteínas de seda sintéticas

 

Jana Petzold del equipo de Erlangen encabezado por el Prof. Engel y Tamara Aigner del grupo de trabajo de Bayreuth del Prof. Scheibel colaboraron en la investigación de la idoneidad de la proteína de seda eADF4 (κ16) producida en el laboratorio para la producción de tejido cardíaco. La investigación implicó la aplicación de una fina capa de la proteína de seda a una diapositiva de vidrio. La técnica se basa en el hecho de que las células con una superficie cargada negativamente se adhieren a las películas hechas de eADF4 (κ16) debido a su carga positiva. Además de las células cardíacas, Petzold y Aigner intentaron aplicar a la película otras células, como las células del tejido conectivo y las células de los vasos sanguíneos, y tuvieron éxito cada vez.

El trabajo realizado por los investigadores de Erlangen y Bayreuth se centra en las posibilidades de impresión de proteínas de seda artificial utilizando la tecnología de impresión 3D, por lo tanto, representan los primeros pasos hacia los futuros métodos para la ingeniería del tejido cardíaco funcional.

 




Estudio completo, nombre de los científicos involucrados y fuentes originales.

Provider: John Wiley & Sons, Ltd

TY – JOUR
AU – Petzold, Jana
AU – Aigner, Tamara B.
AU – Touska, Filip
AU – Zimmermann, Katharina
AU – Scheibel, Thomas
AU – Engel, Felix B.
C7 – 1701427
TI – Surface Features of Recombinant Spider Silk Protein eADF4(κ16)-Made Materials are Well-Suited for Cardiac Tissue Engineering
JO – Advanced Functional Materials
JA – Adv. Funct. Mater.
SN – 1616-3028
UR – http://dx.doi.org/10.1002/adfm.201701427
DO – 10.1002/adfm.201701427
SP – 1701427
EP – n/a
KW – adhesion
KW – cardiac tissue engineering
KW – cell–material interactions
KW – eADF4(κ16)
KW – engineered spider silk proteins
AB – Las enfermedades cardiovasculares que causan alta morbilidad y mortalidad representan una carga socioeconómica importante. La causa primaria del deterioro de la función cardíaca es a menudo la pérdida de cardiomiocitos. Por lo tanto, las nuevas terapias apuntan a restaurar el tejido miocárdico perdido. Un enfoque prometedor es la ingeniería del tejido cardíaco. Anteriormente, se muestra que la proteína fibroína de seda de Antheraea mylitta es un material adecuado para la ingeniería de tejido cardiaco, sin embargo, su calidad es difícil de controlar. Para superar esta limitación, se investiga aquí la interacción de células cardiacas primarias de rata con Araneus diadematus fibroin 4 (κ16) (eADF4 (κ16)), que se genera en base a la secuencia de ADF4 sustituyendo el residuo de ácido glutámico en la unidad repetitiva De su dominio principal con lisina. Los datos demuestran que los cardiomiocitos, los fibroblastos, las células endoteliales y las células de músculo liso se unen bien a las películas de eADF4 (κ16) en cubreobjetos de vidrio que proporcionan una superficie de ingeniería con un carácter policatiónico. Además, las películas eADF4 (κ16) tienen, en contraste con las películas de fibronectina, ningún efecto hipertrófico pero permiten la inducción de hipertrofia de cardiomiocitos. Finalmente, los cardiomiocitos cultivados en las películas de eADF4 (κ16) responden a factores pro-proliferativos y exhiben una comunicación célula a célula adecuada y un acoplamiento eléctrico. Colectivamente, estos datos demuestran que los materiales recombinantes eADF4 (κ16) diseñados son materiales prometedores para la ingeniería del tejido cardíaco.
ER –

https://www.fau.eu/2017/08/11/news/research/a-heart-made-of-spider-silk/

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