Un nuevo stent recubierto de exosoma repara el tejido dañado y cura la lesión vascular



Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un stent recubierto de exosoma con un disparador de “liberación inteligente” que podría evitar que los vasos sanguíneos reabiertos se estrechen y administrar terapia regenerativa derivada de células madre al tejido isquémico o hambriento de sangre.

La angioplastia, un procedimiento que abre las arterias bloqueadas, a menudo implica colocar un stent de metal para reforzar las paredes arteriales y evitar que colapsen una vez que se elimina la obstrucción. Sin embargo, la colocación de la endoprótesis generalmente causa alguna lesión en la pared de los vasos sanguíneos, lo que estimula la proliferación de las células del músculo liso y la migración al sitio en un intento de reparar la lesión. El resultado es la reestenosis: un nuevo estrechamiento del vaso sanguíneo previamente abierto por angioplastia.

“La respuesta inflamatoria que provocan los stents puede disminuir su beneficio”, dice Ke Cheng, autor correspondiente de la investigación. “Idealmente, si pudiéramos evitar que las células del músculo liso reaccionen en exceso y proliferen, pero reclutar células endoteliales para cubrir el stent, mitigaría la respuesta inflamatoria y evitaría la reestenosis”. Cheng es profesor distinguido de Randall B. Terry Jr. en Medicina Regenerativa en NC State y profesor en el Departamento Conjunto de Ingeniería Biomédica de NC State / UNC-Chapel Hill.

Actualmente se utilizan stents liberadores de fármacos recubiertos con fármacos que desalientan la proliferación celular, pero estos fármacos antiproliferativos también retrasan la cobertura del stent por las células endoteliales, que son las células que los proveedores de atención médica quieren cubrir con el stent.

Para resolver este problema, Cheng y su equipo desarrollaron un revestimiento de stent compuesto de exosomas derivados de células madre mesenquimales. Los exosomas son pequeños sacos de tamaño nanométrico secretados por la mayoría de los tipos de células. La idea detrás del recubrimiento era doble: primero, dado que los exosomas están compuestos de materiales no muy diferentes de las membranas celulares, ‘camuflan’ el stent para engañar a las células del músculo liso y al sistema inmunológico del cuerpo. En segundo lugar, los exosomas promueven la cobertura del stent por células endoteliales y, en el caso de una lesión, viajan corriente abajo hasta el sitio para promover la reparación del tejido.

Para evitar el agotamiento prematuro de la terapia, el stent libera exosomas cuando encuentra especies reactivas de oxígeno (ROS), que son más frecuentes durante una respuesta inflamatoria.

“Piense en ello como una función de liberación inteligente para los exosomas”, dice Cheng. “Las lesiones por reperfusión isquémica, que ocurren cuando el flujo sanguíneo disminuye y luego se restablece, crean una gran cantidad de ROS. Digamos que el corazón está dañado por la isquemia. El ROS mejorado desencadenará la liberación de exosomas en el stent y la terapia regenerativa viajará a través del vaso sanguíneo hasta el lugar de la lesión “.

El equipo de investigación realizó pruebas in vitro para garantizar la biocompatibilidad y probar el mecanismo de liberación. Descubrieron que en presencia de ROS, los exosomas liberaban hasta el 60% de sus secreciones dentro de las 48 horas posteriores a la lesión.

En un modelo de rata de lesión isquémica, los investigadores compararon su stent liberador de exosomas (EES) con un stent de metal desnudo (BMS) y un stent liberador de fármacos (DES). Descubrieron que en comparación con el BMS, su stent se desempeñó mejor tanto en la disminución de la estenosis como en la promoción de la cobertura endotelial.

Si bien el DES se comportó de manera similar al EES en la prevención de la reestenosis, el EES fue menos dañino para la pared del vaso y tuvo una mejor cobertura endotelial en general. Además, los exosomas liberados por EES promovieron la regeneración muscular en ratas con isquemia de las extremidades traseras. Los investigadores planean probar el stent en un modelo animal grande con miras a posibles ensayos clínicos.

Este stent bioactivo promueve la curación vascular y la reparación isquémica, y un paciente no necesitaría procedimientos adicionales para la terapia regenerativa después de que el stent esté colocado. El stent es el portador perfecto para los exosomas, y los exosomas hacen que el stent sea más seguro y más potente en la reparación de tejidos “.

Cheng

Fuente:

Universidad Estatal de Carolina del Norte

Referencia de la revista:

Ingeniería Biomédica de la Naturaleza

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