Los investigadores de la Universidad de Utah están utilizando seda de gusano de seda para desarrollar células de tejido muscular, mejorando los métodos tradicionales de cultivo celular y, con suerte, conduciendo a mejores tratamientos para la atrofia muscular.
Se ha demostrado que las células del músculo esquelético cultivadas en seda de gusano de seda imitan más de cerca el tejido muscular humano.
Cultivo celular tridimensional
Cuando los científicos intentan comprender la enfermedad y probar los tratamientos, generalmente cultivan células modelo en placas de Petri. El crecimiento de células en una superficie bidimensional, sin embargo, tiene sus límites: solo por decir, el tejido muscular es tridimensional.
Para ello, los investigadores de la USU desarrollaron una superficie de cultivo celular tridimensional mediante el crecimiento de células en fibras de seda envueltas alrededor de un marco acrílico. El equipo utilizó seda nativa y transgénica, esta última producida a partir de gusanos de seda modificados con genes de seda de araña.
La seda de gusano de seda nativa se ha utilizado anteriormente para modelos de cultivo de células tridimensionales, pero esta es la primera vez que la seda de gusano de seda transgénica se ha utilizado para el modelado del músculo esquelético. Elizabeth VargisMatthew Clegg e jacob barney del departamento de ingeniería biológica e Justin Jones, Thomas Harris e Xiaoli Zhang del departamento de biología publicaron sus resultados en ACS Biomaterials Science & Engineering.
Músculos de seda
Se ha demostrado que las células cultivadas en seda de gusano de seda imitan más de cerca el músculo esquelético humano que las que crecen en la superficie plástica habitual.
Estas células mostraron una mayor flexibilidad mecánica y una mayor expresión de los genes necesarios para la contracción muscular. La seda del gusano de seda también fomentó la alineación adecuada de las fibras musculares, un elemento necesario para el modelado robusto del tejido muscular.
La importancia de un tejido muscular sano
El músculo esquelético es responsable de mover el esqueleto, estabilizar las articulaciones y proteger los órganos internos. El deterioro de estos músculos puede ocurrir por una gran cantidad de razones y puede ocurrir rápidamente.
Por ejemplo, después de solo dos semanas de inmovilización, una persona puede perder casi una cuarta parte de la fuerza de sus cuádriceps.
Para comprender cómo los músculos pueden atrofiarse tan rápidamente, se necesita un modelo celular. Nada mejor que tejido muscular cultivado para representar mejor la realidad.
"El objetivo general de mi investigación es construir mejores modelos in vitro", dice. elizabeth vargis, profesor de ingeniería biológica en la USU. “Los investigadores cultivan células en estas plataformas 2D. No son realistas, pero nos dan mucha información. Luego pasan a un modelo animal, y finalmente a los ensayos clínicos, que fracasan en la gran mayoría de los casos. Con este tejido muscular me gustaría agregar un modelo más realista y confiable ”.
