Stimuler la formation de vaisseaux sanguins avec des aimants

TSUKUBA, Japon, 22 juillet 2021 – (ACN Newswire) – Le champ magnétique peut être utilisé pour stimuler la croissance des vaisseaux sanguins, selon une étude publiée dans la revue Science and Technology of Advanced Materials. Les découvertes, par des chercheurs de la Tecnico Lisboa et de la NOVA School of Science and Technology au Portugal, pourraient conduire à de nouveaux traitements contre les cancers et aider à régénérer les tissus qui ont perdu leur approvisionnement en sang.

Des cellules stromales mésenchymateuses d'origine humaine ont été placées sur des hydrogels de PVA ou de gélatine contenant des nanoparticules d'oxyde de fer. L'application d'un champ magnétique à l'hydrogel de gélatine a déclenché la libération de VEGF-A. Cela a été utilisé pour traiter les cellules endothéliales, stimulant la formation de vaisseaux sanguins.

"Les chercheurs ont trouvé difficile de développer des tissus fonctionnels et vascularisés qui peuvent être implantés ou utilisés pour régénérer les vaisseaux sanguins endommagés", explique Frederico Ferreira, bioingénieur à l'Institut des biosciences et de la bioingénierie de Tecnico Lisboa. « Nous avons développé une alternative de thérapie cellulaire prometteuse qui peut stimuler de manière non invasive la formation ou la régénération des vaisseaux sanguins grâce à l'application d'un champ magnétique externe de faible intensité. »

Les chercheurs ont travaillé avec des cellules stromales mésenchymateuses humaines de la moelle osseuse. Ces cellules peuvent se transformer en différents types de cellules et sécréter également une protéine appelée VEGF-A qui stimule la formation de vaisseaux sanguins.

Ana Carina Manjua et Carla Portugal, au Centre de recherche LAQV de la NOVA School of Science and Technology, ont développé deux supports d'hydrogel, fabriqués à partir d'alcool polyvinylique (PVA) ou de gélatine, tous deux contenant des nanoparticules d'oxyde de fer. Les cellules ont été cultivées sur les hydrogels et exposées à un champ magnétique de faible intensité pendant 24 heures.

Les cellules sur l'hydrogel PVA ont produit moins de VEGF-A après le traitement magnétique. Mais les cellules de l'hydrogel de gélatine en produisaient plus. Des tests de laboratoire ultérieurs ont montré que ces extraits riches en VEGF-A, prélevés sur des cultures sur hydrogel de gélatine stimulé par aimant, amélioraient la capacité des cellules endothéliales vasculaires humaines à germer dans des réseaux de vaisseaux sanguins ramifiés.

Les cellules endothéliales ont ensuite été placées sur une boîte de culture avec un espace les séparant. Les milieux conditionnés des cellules stromales mésenchymateuses traitées par aimant de l'hydrogel de gélatine ont été ajoutés aux cellules endothéliales, se déplaçant pour combler l'écart entre elles en 20 heures. C'était nettement plus rapide que les 30 heures dont ils avaient besoin lorsqu'ils n'avaient pas reçu de traitement magnétique. Placer un aimant directement sous le plat a déclenché les cellules stromales mésenchymateuses pour combler l'écart en seulement quatre heures.

Enfin, les extraits de VEGF-A produits par des cellules stromales mésenchymateuses traitées par aimant sur de la gélatine ont augmenté la formation de vaisseaux sanguins dans un embryon de poulet, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour confirmer ces résultats.

Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre ce qui se passe au niveau moléculaire lorsqu'un champ magnétique est appliqué aux cellules. Mais les chercheurs disent que des hydrogels de gélatine contenant des nanoparticules d'oxyde de fer et des cellules stromales mésenchymateuses pourraient un jour être appliqués sur les vaisseaux sanguins endommagés, puis exposés à un court traitement magnétique pour les guérir.

L'équipe suggère que les cellules traitées par aimant sur PVA, qui produisent moins de facteur de croissance, pourraient être utilisées pour ralentir la croissance des vaisseaux sanguins afin de limiter l'expansion des cellules cancéreuses.

Pour en savoir plus
Frédéric Castelo Ferreira
Universidade de Lisboa
Courriel : frederico.ferreira@ist.utl.pt

Carla Portugal
Nouvelle université de Lisbonne
Courriel : cmp@fct.unl.pt

Ana Carina Baeta Manjuá
Universidade de Lisboa
Courriel : carina.manjua@tecnico.ulisboa.pt

À propos de la revue Science and Technology of Advanced Materials

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Dr Yoshikazu Shinohara
Directeur de la publication STAM
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Communiqué de presse diffusé par ResearchSEA pour la science et la technologie des matériaux avancés.

Sujet: Résumé du communiqué de presse
La source: Science et technologie des matériaux avancés
Secteurs: Nanotechnologie, Biotechnologies
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