Tejido natural del corazón con seda de araña reproducida - esperanza para pacientes cardíacos

Seda de araña e impresión 3D para la producción de tejido del corazón.
La seda de araña es un material natural y extremadamente duradero que es muy adecuado para uso médico. Varios campos de aplicación ya han sido investigados aquí en el pasado. En un estudio reciente, investigadores de las Universidades de Bayreuth y Erlangen ahora llegan a la conclusión de que en el futuro, gracias a la seda de araña, incluso los corazones dañados podrían ser "reparados" con éxito..

En sus experimentos, los científicos sentaron las bases para la producción artificial de tejido cardíaco con la ayuda de una proteína de seda de araña especial y la impresión 3D. Pronto, los pacientes de ataque cardíaco tienen una posibilidad real de recuperar su tejido cardíaco dañado, según el anuncio de la Universidad de Bayreuth. Los investigadores han publicado los resultados de su estudio en la revista "Advanced Functional Materials"..

Una proteína de seda de araña especial de los investigadores de arañas de jardín utilizada para la producción de tejido cardíaco artificial. (Imagen: JuergenL / fotolia.com)

Insuficiencia cardíaca hasta ahora incurable
Por ejemplo, el corazón puede tener un deterioro irreversible en su función después de un ataque al corazón que ha sobrevivido. El resultado es una insuficiencia cardíaca. Según informan los investigadores, aproximadamente 1,8 millones de personas en Alemania padecen esta insuficiencia cardíaca (insuficiencia cardíaca), que se debe a una pérdida irreversible de las células del músculo cardíaco debido a una enfermedad cardíaca, citando las cifras de la Fundación Alemana del Corazón. Hasta ahora, no existe una terapia que pueda revertir dicho daño a las células..

Las proteínas de seda de araña son la clave del éxito.?
El equipo de investigación dirigido por el profesor. Thomas Scheibel (biofabricación) de la Universidad de Bayreuth y profesor Felix Engel (Investigación experimental renal y circulatoria) de la Universidad Friedrich-Alexander Erlangen-Nuremberg ha investigado en su estudio actual si la seda de araña se puede usar para la producción de tejido muscular del corazón. La clave para la producción de tejido cardíaco artificial reside en ciertas proteínas que confieren a la seda su estructura y resistencia mecánica, los llamados fibroins, informan los expertos.

Seda de araña muy adecuada como material de armazón para tejido del corazón
Profesor Engel ya había descubierto que la seda de la polilla de seda de la India es particularmente adecuada como material de andamiaje para hacer tejido del corazón. Pero hasta ahora no ha sido posible producir la proteína en cantidad suficiente y con calidad consistente, informa la Universidad de Bayreuth. Profesor Sin embargo, de acuerdo con sus propias declaraciones, Thomas Scheibel y sus colegas han logrado producir "una proteína de seda recombinada de la araña de jardín en grandes cantidades y con una alta calidad constante"..

Producción en proceso de impresión 3D.
Según los investigadores, la seda de araña es extraordinariamente adecuada como material para la llamada biotina, con la que se pueden producir estructuras similares a tejidos en la impresión tridimensional. Las células vivas de seres humanos o animales utilizados en este caso generalmente permanecerían funcionales, lo que abre posibilidades versátiles en la producción de tejido artificial. Jana Petzold del equipo de Erlangen y Tamara Aigner del grupo de investigación de Bayreuth han explorado con mayor detalle cómo la proteína de seda eADF4 (κ16), construida en el laboratorio, puede usarse para la producción de tejido cardíaco..

Función de las células artificiales del músculo cardíaco.
Los científicos colocaron una película delgada de la proteína de seda en un portaobjetos de vidrio, después de lo cual se colocaron otras células (células de tejido conectivo o células de vasos sanguíneos), informa la Universidad de Bayreuth. La función de las células del músculo cardíaco fue de particular interés. Los investigadores descubrieron que los factores responsables de la hipertrofia (agrandamiento de las células musculares cardíacas, por ejemplo, en atletas o mujeres embarazadas) también conducen al crecimiento de volumen en cardiomiocitos cultivados en la película eADF4 (κ16) eran. La función parece muy parecida aquí..

A la luz de los resultados de la investigación actual, los investigadores tenían la esperanza de poder ayudar a muchos pacientes cardíacos con el método basado en proteínas de seda artificial e impresión 3D. "El tejido del corazón en funcionamiento puede hacerse artificialmente muy pronto. La pregunta ahora es cuándo y cómo sucede esto en la clínica ", concluye el profesor Thomas Scheibel. (Fp)