vasos sanguíneos

Un pegamento que se activa con luz sella los vasos cardiacos en cuestión de segundos, manteniendo así la presión sanguínea. Este material «fotoadhesivo» se presenta en la revista Science Translational Medicine  (doi: 10.1126/scitranslmed.3006557). El nuevo pegamento se denomina de forma específica «adhesivo hidrofóbico activado mediante luz (HLAA, en sus siglas inglesas)» y podría convertirse en una herramienta común en las salas de urgencias, para las cirugías de reparación vascular y para contener hemorragias.

La mayoría de los adhesivos que se emplean en estas lesiones no resisten la fuerza del torrente sanguíneo en el interior de las cavidades cardiacas ni en los grandes vasos y, además, pueden causar toxicidad. Nora Lang, del Hospital Infantil de Boston, encabeza a los autores que han desarrollado el nuevo adhesivo quirúrgico. Es coautor del estudio Jeffrey M. Karp, del Hospital Brigham and Women, de Boston.

El fotoadhesivo HLAA está fabricado con polímero de ácido de sebacato de glicerol (PGSA), que se caracteriza por su elasticidad e impermeabilidad. Al aplicarse, el HLAA penetra en el tejido, se endurece y cierra la lesión en apenas unos segundos, con ayuda de una breve exposición lumínica.

Los investigadores han probado este nuevo pegamento en cirugías de corazones porcinos, y han constatado que el adhesivo sella con éxito los defectos en estos animales. También han comparado el HLAA con otros tipos de adhesivo, de fibrina y cianoacrilato, y con otros materiales biológicos que actúan de parches.

En realidad, el nuevo pegamento no es el primero en activarse con rayos ultravioleta, pero sí el primero de ese tipo que no resulta hidrofílico. Habrá que realizar más estudios de seguridad y eficacia antes de poder emplear el HLAA en humanos. No obstante, los autores del trabajo consideran que estos resultados avalan la utilidad del pegamento, y confían en que el material se utilizará con asiduidad en la reparación tisular y en el sellado rápido de heridas abiertas causadas por traumas.
enero 9/2014 (Diario Médico)

Lang N, Pereira MJ, Lee Y, Friehs I, Vasilyev NV, Feins EN.A blood-resistant surgical glue for minimally invasive repair of vessels and heart defects.Sci Transl Med. 2014 Ene 8;6(218):218ra6.

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El estudio muestra que, en modelos de ratón, LRG1 promueve el crecimiento de vasos sanguíneos, un proceso conocido como angiogénesis.

Investigadores del Instituto de Oftalmología del University College London (UCL) de la Universidad de Londres, en Reino Unido, han descubierto una proteína, la LRG1, que estimula el crecimiento de los vasos sanguíneos, y especialmente de los vasos sanguíneos «malos», aquellos que caracterizan enfermedades tan diversas como el cáncer, la degeneración macular relacionada con la edad y la artritis reumatoide, un hallazgo que publica la revista Nature.

En estas retinas enfermas, la proteína LRG1 se expresa por las células endoteliales de los vasos sanguíneos. LRG1 también está presente en los ojos de los pacientes con retinopatía diabética proliferativa, una complicación vascular de la diabetes que puede llevar a la ceguera.

El estudio muestra que, en modelos de ratón, LRG1 promueve el crecimiento de vasos sanguíneos, un proceso conocido como angiogénesis, y, a la inversa, la inhibición de la LRG1 en modelos de roedores reduce el crecimiento de vasos sanguíneos perjudiciales asociados con enfermedad de la retina. Los autores del estudio sugieren que el bloqueo de la actividad de LRG1 es un objetivo prometedor para la terapia futura.

El profesor John Greenwood, autor principal de la investigación del Instituto de Oftalmología del UCL, dijo: «Hemos descubierto que una proteína secretada, LRG1, promueve el nuevo crecimiento de vasos sanguíneos y su inhibición impide un crecimiento patológico de los vasos sanguíneos en la enfermedad ocular».

«Nuestros hallazgos sugieren que LRG1 tiene un papel menos importante en el crecimiento normal de los vasos sanguíneos y por ello puede ser particularmente aplicable al «mal» crecimiento de vasos sanguíneos. Esto hace de LRG1 un objetivo especialmente atractivo para la intervención terapéutica en condiciones en las que el crecimiento de los vasos contribuye a la enfermedad», añade.

La angiogénesis es un proceso biológico fundamental que se requiere para el desarrollo, la reproducción y la reparación de los tejidos dañados, pero también juega un papel importante en muchas enfermedades en las que la neoformación de vasos pueden ser perjudicial.

Por ejemplo, en la retina incontrolada y el irregular crecimiento de vasos sanguíneos en enfermedades como la degeneración macular relacionada con la edad y la retinopatía diabética puede resultar en una pérdida catastrófica de la visión. Otro ejemplo es el crecimiento de tumores cancerosos sólidos, que son dependientes de la proliferación de nuevos vasos sanguíneos y el papel importante de la angiogénesis en la artritis reumatoide, donde contribuye a la inflamación de la articulación.

Factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta)

El mecanismo a través del cual LRG1 promueve la angiogénesis es mediante la modificación de la señalización de un factor de crecimiento multifuncional llamado factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta). TGF-beta regula tanto el mantenimiento de los vasos sanguíneos sanos normales como el crecimiento no deseado de los vasos sanguíneos perjudiciales.

Este estudio indica que en las enfermedades de la retina la producción de LRG1 se enciende en los vasos sanguíneos, lo que provoca un cambio en la señalización de TGF-beta lejos de una vía normal de mantenimiento de los vasos sanguíneos hacia una vía que promueve el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos dañinos.

«Los estudios genéticos han revelado que el gen que codifica LRG1 se conserva en los vertebrados y este estudio confirma que el ratón y los vasos sanguíneos humanos expresan LRG1″, destaca Stephen Moss, autor principal del Instituto de Oftalmología del UCL. «Predecimos, por lo tanto, que el crecimiento anormal de los vasos sanguíneos también es un proceso conservado y que el papel de LRG1 es igualmente aplicable a la angiogénesis patológica humana», añade.
octubre 3/2013 (JANO.es)

LRG1 promotes angiogenesis by modulating endothelial TGF-ß signalling

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Un equipo israelí ha logrado crear y desarrollar en laboratorio una gran cantidad de células del sistema circulatorio a partir de células madre embrionarias, que podrían ser empleadas para el tratamiento de dolencias cardíacas y vasculares.
Los investigadores, encabezados por Josef Itskovitz-Eldor, jefe del Departamento de Ginecología y Obstetricia del Hospital Rambam, y Ayelet Dar-Vaknin, del Laboratorio de Células Madre de la Facultad de Medicina del Technion, ambos en la ciudad norteña de Haifa, lograron producir unas células del sistema circulatorio conocidas como «pericitos».
Estas células desempeñan un papel crucial en la construcción y funcionamiento de los vasos sanguíneos.
De acuerdo a un comunicado del Centro Médico Rambam, los científicos crearon pericitos durante una etapa de diferenciación de células madre embrionarias, utilizando marcadores característicos encontrados en las membranas de las mismas.
Cuando este tipo de células fueron inyectadas a los músculos de las patas de ratones cuyos vasos sanguíneos habían quedado prácticamente bloqueados, los pericitos lograron desarrollar nuevos vasos y rehabilitar las células del músculo que habían quedado dañadas por falta de oxigenación adecuada.
El experimento -añade la nota- simula el tratamiento de músculos o membranas dañados como resultado de perturbaciones en el suministro sanguíneo, un fenómeno relacionado con enfermedades tan extendidas como las cardíacas o vasculares, o la diabetes.
Los pericitos fueron producidos a partir de células madre embrionarias originadas de óvulos fecundados donados para la investigación y de células madre inducidas, que son aquellas tomadas de adultos y reprogramadas a través de la manipulación genética para que adopten propiedades embrionarias.
Estas últimas son similares a las células madre embrionarias que pueden ser obtenidas de prácticamente cualquier célula en el cuerpo y pueden convertirse en casi cualquier tipo de célula del cuerpo.
La investigación ha sido publicada en la revista especializada Circulation , de la American Heart Association.
Sus autores apuntan a que se trata de un descubrimiento crucial tanto para el entendimiento del proceso de creación y desarrollo de los vasos sanguíneos, como para el tratamiento de enfermedades que impiden una correcta circulación al corazón, extremidades y otras partes del cuerpo.
«Esta investigación supone un gran avance con numerosas implicaciones en varios campos. El camino hasta su aplicación en pacientes es largo, pero veo un tremendo potencial que será llevado a la práctica en pocos años», refiere el profesor Rafi Beyar, director del centro Rambam.
Diciembre 21/2011 Jerusalén, (EFE).

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MIT (Masschusetts Institute of Technology) scientists have discovered that cells lining the blood vessels secrete molecules that suppress tumor growth and keep cancer cells from invading other tissues, a finding that could lead to a new way to treat cancer. Elazer Edelman, professor in the MIT-Harvard Division of Health Sciences and Technology (HST), says that implanting such cells adjacent to a patient’s tumor could shrink a tumor or prevent it from growing back or spreading further after surgery or chemotherapy. He has already tested such an implant in mice, and MIT has licensed the technology to Pervasis Therapeutics, Inc., which plans to test it in humans.  Edelman describes the work, which appears in the Jan. 19 issue of the journal Science Translational Medicine, as a «paradigm shift» that could fundamentally change how cancer is understood and treated. «This is a cancer therapy that could be used alone or with chemotherapy radiation or surgery, but without adding any devastating side effects,» he says. Cells that line the blood vessels, known as endothelial cells, were once thought to serve primarily as structural gates, regulating delivery of blood to and from tissues. However, they are now known to be much more active. In the 1980s, scientists discovered that endothelial cells control the constriction and dilation of blood vessels, and in the early 1990s, Edelman and his postdoctoral advisor, Morris Karnovsky, and others, discovered an even more important role for endothelial cells: They regulate blood clotting, tissue repair, inflammation and scarring, by releasing molecules such as cytokines (small proteins that carry messages between cells) and large sugar-protein complexes. Many vascular diseases, notably atherosclerosis, originate with endothelial cells. For example, when a blood vessel is injured by cholesterol, inappropriately high blood sugar, or even physical stimuli, endothelial cells may overreact and provoke uncontrolled inflammation, which can further damage the surrounding tissue. Edelman and graduate student Joseph Franses hypothesized that endothelial cells might also play a role in controlling cancer behavior, because blood vessels are so closely entwined with tumors. It was already known that other types of cells within tumors, known collectively as the tumor stromal microenvironment, influence cancer cell growth and metastasis, but little was known about how endothelial cells might be similarly involved. In the new study, Edelman, Franses and former MIT postdoctoral fellows Aaron Baker and Vipul Chitalia showed that secretions from endothelial cells inhibit the growth and invasiveness of tumor cells, both in cells grown in the lab and in mice. Endothelial cells secrete hundreds of biochemicals, many of which may be involved in this process, but the researchers identified two that are particularly important: a large sugar-protein complex called perlecan, and a cytokine called interleukin-6. When endothelial cells secrete large amounts of perlecan but little IL-6 they are effective at suppressing cancer cell invasion, whereas they are ineffective in the opposite proportions.
The researchers theorize that there is a constant struggle between cancer cells and endothelial cells, and most of the time, the endothelial cells triumph. «All of us, every day, are exposed to factors that cause cancer, but relatively few of us exhibit disease,» says Edelman. «We believe that the body’s control mechanism wins out the bulk of the time, but when the balance of power is reversed cancer dominates.» The struggle also depends on a third player, the endothelial cells’ extracellular matrix — structural proteins that pave blood vessels and on which the endothelial cells reside. Endothelial cells only function properly when their extracellular matrix is stable and of the correct biochemical composition. Under normal conditions, if a cell becomes cancerous, the endothelial cell may then keep it in check. However, the cancer cell fights back by trying to destroy the extracellular matrix or change the endothelial cell directly, both of which hinder the endothelial cell’s efforts to control the cancer. «There is this three-way balance that needs to be achieved,» says Edelman. The more aggressive a cancer cell, the more likely it is to overcome the endothelial cells and extracellular matrix, allowing it to spread to other tissues. Several years ago, Edelman began using endothelial cells, grown within a scaffold made of denatured, compressed collagen (a protein that makes up much of human connective tissue), as an implantable device. The «matrix-embedded endothelial cells» served as a convenient unit that could be produced in bulk, tested for quality control, retained intact for months and implanted immediately when needed. This way, the healthiest cells could be selected to secrete all of the chemicals normally released by endothelial cells and placed in multiple locations in the body to control disease.  In clinical trials these implants were placed around blood vessels after vascular surgery and controlled local clotting and infection better than devices without cells. Significantly, because the endothelial cells were associated with a matrix mimicking their natural state, even cells from other people could be implanted without being rejected by the patients’ immune systems. No major side effects were seen in the clinical trials,  «Blood vessels and endothelial cells are the perfect regulatory units and our synthetic device recapitulated these control units perfectly,» says Franses. Blood vessels penetrate to the deepest recesses of tumors, and in doing so carry the powerful regulatory endothelial cells as close to cancer cells as possible. The extracellular matrix backbone of the vessels can keep the endothelial cells healthy and the healthy endothelial cells control nearby cancer cells. «This is what we mimicked with our devices,» he says. «In a sense it is like putting a cellular policeman on the corner of every tumor neighborhood.» In one mouse experiment reported in the new paper, endothelial cell implants significantly slowed tumor growth and prevented gross destructive change in tumor structure. Another experiment showed that cancer cells that had been grown in the secretions of endothelial cells were less able than standard cancer cells to metastasize and colonize the lungs of mice.  The new findings could also explain why drugs that suppress angiogenesis — growth of new blood vessels — have shown only transient and moderate benefit for cancer patients thus far. «You starve the tumor of its blood supply, but you also damage tumor blood vessel endothelial cells, so when the tumor comes back, there’s nothing to keep it in check. The vessels feed the tumor but their endothelial cells control the cancer cells within. Giving the endothelial cells without the blood vessels provides the best of both worlds and perhaps one day could provide new means of cancer therapy,» says Edelman.
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-01/miot-msd011911.php

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