La guía magnética mejora la capacidad de las Células Madre para tratar la enfermedad pulmonar ocupacional
La técnica de focalización magnética ha surgido como una nueva estrategia para ayudar a la entrega, aumentar la retención y mejorar los efectos de las células del estroma mesenquimatoso (MSC), pero, hasta ahora, no se ha realizado en enfermedades pulmonares. Con la ayuda de imanes, las MSC magnetizadas permanecieron más tiempo en los pulmones, y esto se asoció con un aumento de los efectos beneficiosos para el tratamiento de la silicosis en ratones.
Los resultados de un estudio publicado hoy en Stem Cells Translational Medicine (SCTM) pueden indicar el camino hacia una cura para una enfermedad pulmonar grave llamada silicosis que afecta a millones de trabajadores en todo el mundo. La silicosis es el resultado de años de inhalar micropartículas de polvo de sílice por parte de trabajadores en profesiones como la construcción y la limpieza con arena. Las partículas pueden eventualmente provocar inflamación y cicatrización del tejido pulmonar, lo que a su vez dificulta la respiración y puede provocar la muerte.
Actualmente no existe cura para la silicosis, y una vez que el daño está hecho, no se puede revertir. El tratamiento se centra en aliviar los síntomas y ralentizar la progresión de la enfermedad, mientras que el mundo médico busca una solución permanente.
Entre las terapias potenciales más prometedoras se encuentran las células madre mesenquimales (MSC), que pueden programarse para convertirse en una variedad de tipos de células dependiendo de las condiciones del cultivo en el que se cultivan. Los investigadores han deliberado si las MSC podrían regenerar nuevas células pulmonares para reemplazar las dañadas por la sílice y, por lo tanto, proporcionar una cura muy necesaria.
Sin embargo, en el caso de la silicosis, las MSC han sido más apreciadas por su acción antiinflamatoria. Al minimizar la inflamación pulmonar causada por partículas de sílice, la terapia MSC potencialmente atenúa la cicatrización y la pérdida de la función pulmonar. Pero cuando se trata de su eficacia en ensayos clínicos, los resultados han sido modestos en el mejor de los casos.
«Las razones para esto siguen sin estar claras, pero una teoría es que, aunque las MSC están atrapadas inicialmente en los capilares pulmonares estrechos después de la administración, se eliminan de los pulmones en aproximadamente 24 horas. Esta eliminación temprana puede explicar por qué los efectos de las MSC son a menudo cortos -durante o no suficiente para promover la mejora en el pulmón dañado «, dijo Patricia Rocco, MD, Ph.D. Ella y Fernanda F. Cruz, M.D., Ph.D., ambas del Laboratorio de Investigación Pulmonar de la Universidad Federal de Río de Janeiro, Brasil, fueron las autoras principales del artículo publicado en SCTM.
El objetivo de su investigación fue encontrar una manera de retener las MSC en los pulmones el tiempo suficiente para obtener un beneficio. En particular, los investigadores querían saber si la orientación magnética, una técnica que ya se ha demostrado que mejora la localización y la retención de células madre en otros tipos de tejidos diana, podría mejorar los resultados en ratones silicóticos tratados con MSC.
Comenzaron por magnetizar las MSC (recolectadas de ratones) con nanopartículas superparamagnéticas, que consisten en un núcleo de óxido de hierro (maghemita), recubierto por aniones citrato. «Tales nanopartículas ya se han explorado en la terapia farmacológica dirigida y tienen como principales ventajas baja toxicidad para las células receptoras y facilidad de magnetización; es decir, las MSC absorben esas partículas espontáneamente después de un período de incubación de 24 horas», dijo Luisa Silva, Ph.D. , primer autor del artículo.
A continuación, los 24 ratones en el estudio se dividieron inicialmente en un grupo de control de seis y otro grupo de 18 en el que se indujo la silicosis. Quince días después, los ratones silicóticos se aleatorizaron en tres grupos iguales. Uno de estos grupos recibió una administración intravenosa de solución salina; un grupo fue tratado con MSC magnetizadas; y un tercer grupo fue tratado con MSC magnetizadas, además cada animal tenía un par de imanes adheridos a su pecho (mediante cinta) inmediatamente después de la inyección de MSC. Los imanes se dejaron en su lugar durante 48 horas.
«Al retirar los imanes, examinamos a todos los animales en todos los grupos y descubrimos que los implantados con imanes tenían una cantidad significativamente mayor de MSC magnetizadas en sus pulmones», dijo el Dr. Cruz.
En el segundo paso del estudio, el equipo analizó los efectos de la orientación magnética en comparación con el tratamiento con MSC no magnetizadas. Siete días después de retirar los imanes, se evaluaron los animales. Los tratados con MSC magnetizados más imanes mostraron reducciones significativas en la elastancia pulmonar estática, en la presión resistiva y en el área de granuloma, todos signos de mejoría pulmonar, mientras que los ratones en los otros grupos no lo hicieron.
«Esto nos dice que la focalización magnética puede ser una estrategia prometedora para mejorar los efectos beneficiosos de las terapias celulares basadas en MSC para la silicosis y otras enfermedades pulmonares crónicas», dijo el Dr. Rocco.
«La enfermedad ocupacional causada por la respiración de partículas microscópicas de polvo puede causar daño pulmonar irreversible», dijo Anthony Atala, MD, editor en jefe de Stem Cells Translational Medicine
Fuente: Medical Xpress
