•Notícia
Compartir
La recerca es publica en un article a la revista ‘Biomaterials’
L’IBEC revela una nova estratègia per regenerar el sistema nerviós central
Investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) i de la Universitat de Barcelona (UB) han descobert una nova estratègia per regenerar el sistema nerviós central. Els resultats de la investigació s’han publicat al darrer número de la revista ‘Biomaterials’.
05/02/2013
Malgrat els recents avenços en la comprensió dels mecanismes de les lesions nervioses, a l’enginyeria de teixits encara li costa trobar solucions per reparar danys en el sistema nerviós central, a causa del paper crucial i complex que hi tenen els nínxols de cèl·lules mare neurals. Aquestes zones, en què les cèl·lules mare queden reservades després del desenvolupament embrionari per a la producció de noves cèl·lules, exerceixen un control molt estricte sobre moltes tasques crucials, com ara la promoció del creixement i la recreació dels senyals bioquímics i físics essencials per a la diferenciació cel·lular neural.
Segons explica la primera autora de l’article, Zaida Álvarez, del grup de Biomaterials per a Teràpies Regeneratives de l’IBEC, “per poder desenvolupar estratègies d’enginyeria de teixits que permetin reparar els danys en el sistema nerviós central, és essencial dissenyar biomaterials que imitin amb molta precisió els nínxols de cèl·lules mare neurals i les seves característiques químiques i bioquímiques”.
Aconseguir que el sistema nerviós central es regeneri podria obrir la porta a noves i prometedores estratègies amb la finalitat d’afrontar els danys causats per accidents, a més dels que provoquen nombroses afeccions com els vessaments cerebrals i malalties degeneratives com el Parkinson i l’Alzheimer.
En l’estudi, liderat per la investigadora de la UB Soledad Alcántara, l’equip va provar diferents tipus d’àcid polilàctic (PLA) amb diferents proporcions d’isòmers L i D/L, un material biodegradable que permet l’adhesió i el creixement cel·lular neural. Així, es va descobrir que un d’ells, el PLA amb una proporció d’isòmers 70/30 (PLA70/30), mantenia els grups de cèl·lules progenitores neuronals i glials in vitro. El PLA70/30 era més amorf, es degradava més de pressa i, encara més important, alliberava grans quantitats d’L-lactat, essencial per al manteniment de les cèl·lules progenitores neurals. “L’objectiu del treball era trobar un biomaterial capaç de mantenir la població de cèl·lules progenitores neurals i de generar noves cèl·lules diferenciades amb la finalitat d’iniciar el desenvolupament d’un implant que permeti la regeneració cerebral”, apunta Alcántara.
“Les propietats mecàniques i de superfície del PLA70/30, que usem aquí en forma de pel·lícules microprimes, fan que sigui un bon substrat per a l’adhesió, proliferació i diferenciació de les cèl·lules neurals”, indica Zaida Álvarez, i afegeix que “les propietats físiques del material i l’alliberament d’L-lactat en degradar-se proporciona un substrat oxidatiu alternatiu per a les cèl·lules neurals que actua sinergísticament modulant fenotips progenitors”.
Els resultats suggereixen que la introducció de patrons 3D imitant l’arquitectura dels nínxols de cèl·lules mare neurals embrionàries en estructures fetes amb PLA70/30 pot ser un bon punt de partida per dissenyar dispositius implantables al cervell. “Aquests podran activar o induir cèl·lules progenitores neurals ja existents a autorenovar-se i produir neurones noves, de manera que es potenciaria la resposta regenerativa del sistema nerviós central in situ”, afegeix la investigadora.
La investigació ha estat publicada a la revista Biomaterials a través de l’article “The effect of the composition of PLA films and lactate release on glial and neuronal maturation and the maintenance of the neuronal progenitor niche”, dels investigadors Zaida Álvarez, Miguel A. Mateos-Timoneda, Petra Hyroššová, Oscar Castaño, Josep A. Planell, José C. Perales, Elisabeth Engel i Soledad Alcántara.
Han participat en la recerca el grup de Biomaterials per a Teràpies Regeneratives de l’IBEC —centre de recerca fundat per la Generalitat de Catalunya, la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) i la UB—; el Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal·lúrgica de la UPC; els Departaments de Patologia i Terapèutica Experimental i de Ciències Fisiològiques de la UB; i el Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingenieria, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) del Instituto de Salud Carlos III.
Segons explica la primera autora de l’article, Zaida Álvarez, del grup de Biomaterials per a Teràpies Regeneratives de l’IBEC, “per poder desenvolupar estratègies d’enginyeria de teixits que permetin reparar els danys en el sistema nerviós central, és essencial dissenyar biomaterials que imitin amb molta precisió els nínxols de cèl·lules mare neurals i les seves característiques químiques i bioquímiques”.
Aconseguir que el sistema nerviós central es regeneri podria obrir la porta a noves i prometedores estratègies amb la finalitat d’afrontar els danys causats per accidents, a més dels que provoquen nombroses afeccions com els vessaments cerebrals i malalties degeneratives com el Parkinson i l’Alzheimer.
En l’estudi, liderat per la investigadora de la UB Soledad Alcántara, l’equip va provar diferents tipus d’àcid polilàctic (PLA) amb diferents proporcions d’isòmers L i D/L, un material biodegradable que permet l’adhesió i el creixement cel·lular neural. Així, es va descobrir que un d’ells, el PLA amb una proporció d’isòmers 70/30 (PLA70/30), mantenia els grups de cèl·lules progenitores neuronals i glials in vitro. El PLA70/30 era més amorf, es degradava més de pressa i, encara més important, alliberava grans quantitats d’L-lactat, essencial per al manteniment de les cèl·lules progenitores neurals. “L’objectiu del treball era trobar un biomaterial capaç de mantenir la població de cèl·lules progenitores neurals i de generar noves cèl·lules diferenciades amb la finalitat d’iniciar el desenvolupament d’un implant que permeti la regeneració cerebral”, apunta Alcántara.
“Les propietats mecàniques i de superfície del PLA70/30, que usem aquí en forma de pel·lícules microprimes, fan que sigui un bon substrat per a l’adhesió, proliferació i diferenciació de les cèl·lules neurals”, indica Zaida Álvarez, i afegeix que “les propietats físiques del material i l’alliberament d’L-lactat en degradar-se proporciona un substrat oxidatiu alternatiu per a les cèl·lules neurals que actua sinergísticament modulant fenotips progenitors”.
Els resultats suggereixen que la introducció de patrons 3D imitant l’arquitectura dels nínxols de cèl·lules mare neurals embrionàries en estructures fetes amb PLA70/30 pot ser un bon punt de partida per dissenyar dispositius implantables al cervell. “Aquests podran activar o induir cèl·lules progenitores neurals ja existents a autorenovar-se i produir neurones noves, de manera que es potenciaria la resposta regenerativa del sistema nerviós central in situ”, afegeix la investigadora.
La investigació ha estat publicada a la revista Biomaterials a través de l’article “The effect of the composition of PLA films and lactate release on glial and neuronal maturation and the maintenance of the neuronal progenitor niche”, dels investigadors Zaida Álvarez, Miguel A. Mateos-Timoneda, Petra Hyroššová, Oscar Castaño, Josep A. Planell, José C. Perales, Elisabeth Engel i Soledad Alcántara.
Han participat en la recerca el grup de Biomaterials per a Teràpies Regeneratives de l’IBEC —centre de recerca fundat per la Generalitat de Catalunya, la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) i la UB—; el Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal·lúrgica de la UPC; els Departaments de Patologia i Terapèutica Experimental i de Ciències Fisiològiques de la UB; i el Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingenieria, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) del Instituto de Salud Carlos III.
Segueix-nos a Twitter
