Científicos de la Universidad de Tel Aviv están integrando células cardíacas con nanofibras hechas de partículas de oro para crear tejido cardíaco para ingeniería de trasplantes y tratamientos post-ataque. Las células de los tejidos del corazón no se pueden multiplicar o regenerar, y el músculo cardíaco contiene pocas células madre, por lo que es imposible para el tejido repararse a sí mismo.
Como resultado, el corazón se vuelve fibrótico y no se puede contraerse adecuadamente, creando desafíos para los cardiólogos que tratan de salvar vidas, y pesadillas para los pacientes y sus familias desesperadas.
Un “parche” cardíaco transplantable para reemplazar el tejido dañado del corazón se ha convertido en un foco importante de estudio y un grupo de científicos de la Universidad de Tel Aviv parecen haber hecho uno, con nanofibras de oro.
Un equipo dirigido por el Doctor Tal Dvir y su estudiante de doctorado Michal Shevach en el Departamento de Microbiología Molecular y Biotecnología de la Universidad y el Centro de Nanociencia y Nanotecnología utiliza nanofibras integradas fabricados con partículas de oro y células cardiacas para formar tejidos funcionales.
Su objetivo era optimizar la señalización eléctrica entre las células. El oro se ha utilizado para aumentar la conectividad de los biomateriales, explicó Dvir. Añadir partículas de oro a los tejidos cardíacos, los hace más fuertes, haciéndolos más viables para trasplantes, dijo.
La investigación fue publicada recientemente en la revista Journal of Materials Chemistry B.
En su superficie, las células del corazón contienen proteínas que son responsables de la transferencia de señales eléctricas. Sin embargo, el propio proceso de ingeniería de tejidos conduce a la pérdida de estas proteínas. Y mientras que las células se comienzan a producir de nuevo naturalmente, toman tiempo para desarrollarse, tiempo que un paciente no tiene.
Nanofibras de oro puede llenar el papel de conectores eléctricos hasta que las células son capaces de producir sus propios conectores una vez más.
Nuevos tejidos son creados por la colocación de las células tomadas de pacientes o animales en un andamio tridimensional hecho de biomateriales que organizan las células en la formación apropiada a medida que crecen. Dvir y su equipo utilizaron diversos procesos químicos y físicos para integrar las nanopartículas de oro en sus andamios. Las células entonces interactuaron una con otra a través de estas nanopartículas de oro.
Los investigadores utilizaron un microscopio electrónico de barrido y diversas medidas de la actividad eléctrica, a fin de observar las nanopartículas sobre las fibras y comprobar la conductividad.
Las células colocadas en el andamio en oro incrustado tenían contracciones mucho más fuertes en comparación con las de un andamio sin oro. Es importante destacar que, las células se contraen al unísono, lo que demuestra la señalización eléctrica eficaz entre ellas.
Dado que 50 por ciento de las víctimas de ataques cardíacos mueren dentro de los cinco años después de su primer ataque, se necesitan con urgencia nuevas opciones de tratamiento. Tejidos trasplantables no sólo podría salvar vidas, sino también mejorar la calidad de vida del paciente en general.
Habiendo demostrado la capacidad de señalización eléctrica del oro infundido en parches cardíacos, Dvir evaluará su potencial para mejorar la función después de un ataque al corazón a través de pruebas pre-clínicas en el laboratorio y, con el tiempo, ensayos clínicos con pacientes.
Él dice que el método ideal sería utilizar células del propio paciente en la construcción del nuevo tejido, evitando así el riesgo de rechazo.
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