Was ist, wenn die Reparatur großer Teile der beschädigten Muskelgewebe war so einfach wie die Mobilisierung der körpereigenen Stammzellen in die Stelle der Verletzung ? Neue Forschungsergebnisse bei Mäusen und Ratten , an der Wake Forest Baptist Medical Center Institut für Regenerative Medizin durchgeführt , schlägt vor, dass " im Körper " Regeneration von Muskelgewebe könnte durch die Nutzung der körpereigenen Selbstheilungskräfte möglich.
Berichterstattung Online vor dem Druck in der Zeitschrift Acta Biomaterialia zeigte das Forscherteam die Möglichkeit, Stammzellen, Muskelgewebe zu einem kleinen Stück Biomaterial oder Gerüst, das in Beinmuskulatur der Tiere implantiert worden waren, bilden können, zu rekrutieren. Das Geheimnis des Erfolgs wurde mit Proteinen in der Zellkommunikation und Muskelbildung beteiligt , um die Zellen zu mobilisieren.
"Arbeiten , um die körpereigene regenerative Eigenschaften zu nutzen , eine muskelspezifische Gerüstsystem , die sich aktiv in der funktionellen Geweberegeneration teilnehmen können, entwickelten wir ", sagte Sang Jin Lee, Ph.D., Assistant Professor der regenerativen Medizin und leitende Autor . "Dies ist ein Proof-of- Concept-Studie , die wir hoffen, eines Tages an menschliche Patienten angewendet werden. "
Die derzeitige Behandlung zur Wiederherstellung der Funktion, wenn große Teile der Muskel verletzt oder während entfernt Tumor Chirurgie ist es, ein Segment der Muskel chirurgisch von einem Teil des Körpers zu einem anderen. Natürlich reduziert sie an der Entnahmestelle .
Mehrere Forscherteams arbeiten derzeit an Ersatzmuskelim Labor zu konstruieren , indem sie kleine Biopsien von Muskelgewebe , Expansion der Zellen im Labor , und legte sie auf Gerüsten für die spätere Implantation. Dieser Ansatz erfordert eine Biopsie und die Herausforderung, die Standardisierung der Zellen .
"Unser Ziel war es, den Herausforderungen der beiden Techniken zu umgehen und die Mobilisierung von Muskelzellen auf eine zielspezifische Website für die Muskelregeneration zu demonstrieren ", sagte Lee .
Die meisten Gewebe im Körper enthalten gewebespezifischen Stammzellen, die als eine der " regenerativen Maschinen " für die Gewebe Wartung verantwortlich sein werden . Es war diese Zellen , wie Satelliten oder Vorläuferzellen bekannt ist, dass die Wissenschaftler wollten mobilisieren.
Zuerst untersuchten die Wake Forest Baptist Wissenschaftler , ob Muskelvorläuferzellenkönnte in einem implantierten Gerüst , die im Grunde als "Zuhause" für die Zellen wachsen und sich entwickeln dient mobilisiert werden. Gerüste wurden im Unterschenkelmuskel von Ratten implantiert und zur Prüfung nach mehreren Wochen entnommen.
Labortests ergaben, dass die Gerüste enthalten Muskelsatellitenzellensowie Stammzellen, in die Muskelzellen im Labor unterschieden werden konnten. Darüber hinaus hatte das Gerüst ein Netzwerk von Blutgefäßen entwickelt , mit reifer Gefäße bilden vier Wochen nach der Implantation.
Als nächstes testeten die Wissenschaftler die Auswirkungen von mehreren Proteinen bekannt, bei der Muskelbildung durch die Gestaltung der Gerüste , diese Proteine zu lösen beteiligt sein. Das Protein mit dem größten Effekt auf die Rekrutierung von Zellen war insulinähnlichen Wachstumsfaktor 1 (IGF -1).
Nach mehreren Wochen der Implantation Labortests zeigten, daß die Gerüste mit IGF- 1 hatte bis zu vier Mal die Anzahl der Zellen als die Klar Gerüsten und hatte auch die Bildung von Muskelfasern erhöht.
" Das Protein wirksam gefördert Zellrekrutierung und beschleunigt die Muskelregeneration ", sagte Lee .
Als nächstes werden die Wissenschaftler prüfen, ob die regenerierte Muskel ist in der Lage, die Funktion wiederherzustellen und klinische Machbarkeit in einem Großtiermodell zu testen.