Stimolare la formazione dei vasi sanguigni con i magneti

TSUKUBA, Giappone, 22 luglio 2021 – (ACN Newswire) – Il campo magnetico può essere utilizzato per stimolare la crescita dei vasi sanguigni, secondo uno studio pubblicato sulla rivista Science and Technology of Advanced Materials. I risultati, dei ricercatori del Tecnico Lisboa e della NOVA School of Science and Technology in Portogallo, potrebbero portare a nuovi trattamenti per i tumori e aiutare a rigenerare i tessuti che hanno perso il loro apporto di sangue.

Le cellule stromali mesenchimali donate dall'uomo sono state poste su idrogel di PVA o gelatina contenenti nanoparticelle di ossido di ferro. L'applicazione di un campo magnetico all'idrogel di gelatina ha innescato il rilascio di VEGF-A. Questo è stato usato per trattare le cellule endoteliali, stimolando la formazione dei vasi sanguigni.

"I ricercatori hanno trovato difficile sviluppare tessuto funzionale e vascolarizzato che può essere impiantato o utilizzato per rigenerare i vasi sanguigni danneggiati", afferma Frederico Ferreira, bioingegnere presso l'Istituto di Bioscienze e Bioingegneria di Tecnico Lisboa. "Abbiamo sviluppato una promettente alternativa alla terapia cellulare che può stimolare in modo non invasivo la formazione o la rigenerazione dei vasi sanguigni attraverso l'applicazione di un campo magnetico esterno a bassa intensità".

I ricercatori hanno lavorato con cellule stromali mesenchimali umane dal midollo osseo. Queste cellule possono trasformarsi in diversi tipi di cellule e secernono anche una proteina chiamata VEGF-A che stimola la formazione dei vasi sanguigni.

Ana Carina Manjua e Carla Portugal, presso il Centro di ricerca LAQV presso la NOVA School of Science and Technology, hanno sviluppato due supporti di idrogel, realizzati con alcol polivinilico (PVA) o gelatina, entrambi contenenti nanoparticelle di ossido di ferro. Le cellule sono state coltivate sugli idrogel ed esposte a un campo magnetico a bassa intensità per 24 ore.

Le cellule sull'idrogel di PVA hanno prodotto meno VEGF-A dopo il trattamento magnetico. Ma le cellule sull'idrogel di gelatina hanno prodotto di più. Successivi test di laboratorio hanno mostrato che questi estratti ricchi di VEGF-A, prelevati dalle colture su gelatina idrogel stimolata da magneti, hanno migliorato la capacità delle cellule endoteliali vascolari umane di germogliare in reti di vasi sanguigni ramificati.

Le cellule endoteliali sono state quindi poste su un piatto di coltura con uno spazio che le separava. I mezzi condizionati da cellule stromali mesenchimali trattate con magnete dall'idrogel di gelatina sono stati aggiunti alle cellule endoteliali, muovendosi per chiudere il divario tra loro in 20 ore. Questo è stato significativamente più veloce delle 30 ore di cui avevano bisogno quando non avevano ricevuto il trattamento magnetico. Il posizionamento di un magnete direttamente sotto il piatto ha attivato le cellule stromali mesenchimali per chiudere il divario in sole quattro ore.

Infine, gli estratti di VEGF-A prodotti da cellule stromali mesenchimali trattate con magnete su gelatina hanno aumentato la formazione di vasi sanguigni in un embrione di pollo, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per confermare questi risultati.

È necessario più lavoro per capire cosa succede a livello molecolare quando un campo magnetico viene applicato alle cellule. Ma i ricercatori affermano che gli idrogel di gelatina contenenti nanoparticelle di ossido di ferro e cellule stromali mesenchimali potrebbero un giorno essere applicati ai vasi sanguigni danneggiati e quindi esposti a un breve trattamento magnetico per guarirli.

Il team suggerisce che le cellule trattate con magnete su PVA, che producono meno fattore di crescita, potrebbero essere utilizzate per rallentare la crescita dei vasi sanguigni e limitare l'espansione delle cellule tumorali.

Ulteriori informazioni
Federico Castelo Ferreira
Universidade de Lisboa
E-mail: frederico.ferreira@ist.utl.pt

Carla Portogallo
Nuova Università di Lisbona
E-mail: cmp@fct.unl.pt

Ana Carina Baeta Manjua
Universidade de Lisboa
E-mail: carina.manjua@tecnico.ulisboa.pt

Informazioni su Science and Technology of Advanced Materials Journal

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Comunicato stampa distribuito da ResearchSEA per Science and Technology of Advanced Materials.

Argomento: riepilogo del comunicato stampa
Fonte: Scienza e tecnologia dei materiali avanzati
Settori: Nanotecnologia, Biotecnologia
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