Nanostimulatoren fördern Stammzellen für die Muskelreparatur

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In der regenerativen Medizin wäre es eine ideale Behandlung für Patienten, deren Muskeln durch Sauerstoffmangel geschädigt sind, sie mit einer Injektion ihrer eigenen Stammzellen zu beleben.In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift ACS Nano veröffentlicht wurde, zeigten Forscher der University of Illinois at Urbana-Champaign, dass “Nanostimulatoren” – Nanopartikel, die mit einem Molekül besiedelt sind, das der Körper auf natürliche Weise produziert, um Stammzellen zur Wundheilung anzuregen – bei Mäusen die regenerativen Kräfte von Stammzellen in einem bestimmten Körperglied verstärken können.”Wir wollten die natürlichen Funktionen der Stammzellen und die stimulierenden Faktoren nutzen, um die Muskelischämie lokal zu bekämpfen”, sagte Studienleiter Hyunjoon Kong, ein Robert W.

Schafer-Professor für chemische und biomolekulare Technik in Illinois.Eine Ischämie der Muskeln oder eine Schädigung der Muskeln durch eine eingeschränkte Sauerstoff- oder Blutversorgung kann mehrere Ursachen haben, z.B.

eine Verletzung einer Extremität oder eine Erkrankung der peripheren Arterien.

Stammzellen, die aus dem eigenen Fettgewebe des Patienten gewonnen werden, sind dafür bekannt, dass sie Faktoren produzieren, die das Einwachsen neuer Blutgefäße in den geschädigten Muskel fördern, Sauerstoff und Nährstoffe wiederherstellen und die Entzündung des geschädigten Gewebes modulieren.

In-vivo-Experimente haben jedoch nur begrenzte Vorteile gezeigt, da die Aktivität der Stammzellen nach der Injektion in den Muskel abzunehmen scheint.Ein körpereigenes Molekül namens Tumor-Nekrose-Faktor alpha kann die Stammzellen anspornen, mehr der gewünschten Faktoren abzusondern.

In anderen Studien wurde versucht, die Zellen mit TNF-alpha vor der Injektion zu inkubieren, aber die Auswirkungen verblassen schnell, sagte Kong.Das Team aus Illinois beschloss, den Versuch zu unternehmen, das TNF-alpha direkt an die Stammzellen zu binden und Nanostimulatoren – mit TNF-alpha versetzte Nanopartikel – zu schaffen.

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Die Nanopartikel binden sich an einen Rezeptor auf der Oberfläche der Stammzellen und sorgen so für eine lokalisierte, gezielte und verlängerte Abgabe von TNF-alpha.

“Der primäre Nutzen von Stammzellen für die Geweberegeneration besteht nicht unbedingt in der Fähigkeit der Zellen, verlorenes Gewebe zu ersetzen, sondern in der Freisetzung nützlicher….

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