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Curar úlceras grandes reprogramando las células de la herida en células de la piel

La cirugía plástica para tratar las úlceras cutáneas grandes, incluidas las que se observan en personas con quemaduras graves, úlceras por decúbito o enfermedades crónicas como la diabetes, puede que algún día sea algo del pasado. Los científicos del Instituto Salk han desarrollado una técnica para convertir directamente las células en una herida abierta en nuevas células de la piel. El enfoque se basa en la reprogramación de las células a un estado parecido a las células madre y podría ser útil para curar el daño de la piel, contrarrestar los efectos del envejecimiento y ayudarnos a comprender mejor el cáncer de piel.

Las úlceras cutáneas (heridas que pueden extenderse a través de múltiples capas de la piel) generalmente se tratan quirúrgicamente, trasplantando la piel existente para cubrir la herida. Sin embargo, cuando la úlcera es especialmente grande, puede ser difícil para los cirujanos injertar suficiente piel. En estos casos, los investigadores pueden aislar las células madre de la piel de un paciente, hacerlas crecer en el laboratorio y trasplantarlas nuevamente al paciente. Sin embargo, tal procedimiento requiere una gran cantidad de tiempo, lo que puede poner en riesgo la vida del paciente y, a veces, no es efectivo.

Izapisua Belmonte y Salk Research Associate Masakazu Kurita, quien tiene experiencia en cirugía plástica, sabía que un paso crítico en la recuperación de la herida era la migración o el trasplante de queratinocitos basales en las heridas. Estas células parecidas a células madre actúan como precursores de los diferentes tipos de células cutáneas. Pero las heridas grandes y severas que han perdido múltiples capas de piel ya no tienen queratinocitos basales. E incluso a medida que estas heridas cicatrizan, las células que se multiplican en el área están principalmente involucradas en el cierre de la herida y la inflamación, en lugar de reconstruir una piel sana. Ellos querían convertir directamente estas otras células en queratinocitos basales, sin siquiera sacarlos del cuerpo.

Los investigadores primero compararon los niveles de diferentes proteínas de los dos tipos de células (inflamación y queratinocitos) para tener una idea de lo que tendrían que cambiar para reprogramar las identidades de las células. Identificaron 55 “factores de reprogramación” (proteínas y moléculas de ARN) que estaban potencialmente involucrados en la definición de la identidad distintiva de los queratinocitos basales. Luego, a través de prueba y error y más experimentos sobre cada posible factor de reprogramación, redujeron la lista a cuatro factores que podrían mediar en la conversión a queratinocitos basales.

Cuando el equipo trató tópicamente las úlceras cutáneas en ratones con los cuatro factores, las úlceras desarrollaron una piel sana (conocida como epitelio) en 18 días. Con el tiempo, el epitelio se expandió y se conectó a la piel circundante, incluso en úlceras grandes. Tres y seis meses después, las células generadas se comportaron como células sanas de la piel en una serie de pruebas moleculares, genéticas y celulares.

Los investigadores están planeando más estudios para optimizar la técnica y comenzar a probarla en modelos adicionales de úlceras.

Más información: Instituto Salk

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