Adulte Stammzellen/Glaukom-Medikament combo fördert diabetische Wundheilung in Mäusen

Adulte Stammzellen/Glaukom-Medikament combo fördert diabetische Wundheilung in Mäusen

Eine neue Studie, heute veröffentlicht in Stem Cells Translational Medicine zeigt, Versprechen einen Durchbruch bei der Heilung von chronischen Fuß-Ulzera infolge von diabetes. Die Studie, die von Forschern an der University of California, Davis, ist die erste zu zeigen, wie ein biotechnologisch hergestellten Gerüst aus menschlichen mesenchymalen Stammzellen (MSCs) in Verbindung mit timolol—ein Medikament Häufig verwendet, um Glaukom zu behandeln, verbessert die Heilung und verringert Entzündungen in den Wunden von zuckerkranken Mäusen um mehr als 75 Prozent über der der Kontrollgruppe.

Chronische Ulcera sind einige der gefährlichsten und häufigsten Komplikationen der Zuckerkrankheit, das beeinflussen bis zu einem Viertel der 25 Millionen Menschen mit diabetes in den Vereinigten Staaten allein, nach der American Diabetes Association. Der Verband prognostiziert, dass 30 Prozent der Fälle führt schließlich zu einer amputation. Noch alarmierender ist die prognostizierte fünf-Jahres-Sterblichkeit von jenen, die sich einer amputation—48 Prozent, eine Statistik, die auf Augenhöhe mit Darmkrebs.

„US-Gesundheitsausgaben für diabetes-Fuß-Geschwüre (DFUs) ist über $43 Milliarden im Jahr. Doch können diese die Ausgaben für guten standard der Versorgung—und das beinhaltet solche Dinge wie die nach einem strengen Diät -, off-loading Druck vom Fuß zu ermöglichen, Wunden zu heilen, Antibiotika oder eine Operation—Ergebnis bei der Heilung in nur 30 Prozent der Patienten“, sagte Roslyn Rivkah Isseroff, M. D., professor der Dermatologie an der UC Davis, Chef der Dermatologie-Service-VA-Nord-Kalifornien-Gesundheitswesen und Leiter der Wundheilung Klinik. „Bei der Behandlung dieser Patienten, und zu versuchen, Sie zu heilen, ist das, was mich angetrieben, um die Arbeit an diesem problem.“ Sie führte die Studie zusammen mit Jan Nolta, Ph. D., Leiter der Stammzellen-Programm an der UC Davis School of Medicine und seine Institute for Regenerative Kuren.

„Diese düsteren cure-rate ist aufgefordert, energisch Forschung für therapeutischen alternativen,“ Dr. Nolta sagte. „Mehrere zellulären Therapien für die Behandlung von DFU haben bereits genehmigt wurde von der Food and Drug Administration (FDA), aber die Heilungsraten zeigen nur bescheidene Verbesserung im Vergleich zu den DFU-standard in der Gesundheitsversorgung. Keines dieser Produkte sind jedoch in Erster Linie aus MSCs. MSC-basierte Therapien bieten möglicherweise Vorteile gegenüber den derzeit verfügbaren zellulären Therapien durch die Regelung der abnorme immun-und entzündliche Reaktion typisch für den DFU.“

Frühere Studien, die von der UC Davis-team zeigte, dass 85 Prozent der MSCs angewendet, um Gerüste zu lokalisieren, um die seeding-Seite und bleiben und tragfähige Kultur für 15 Tage. Ihre Arbeit hat auch gezeigt, dass Hypoxie die pre-Behandlung—das heißt, dass die MSCs von Sauerstoff—erhöhtes überleben und verbesserte Zell-retention auf die Wunde. „Hypoxischen präkonditionierung vermindert glucose-Verbrauch durch die Zellen, was zu einer längeren überlebensdauer in eine nährstoffarme Umgebung,“ Dr. Nolta erläuterte.

Die Idee hinter dem hinzufügen von timolol auf diese neueste Studie erwuchs aus einer anderen Studie des UC Davis Forscher, in dem Sie zeigten, wie die Wunde Gewebe erzeugt ein stress-Hormon namens Katecholamin und Katecholamine beeinträchtigt die Heilung. (Katecholamine spielt eine wichtige Rolle in der Reaktion des Körpers auf stress durch die Erhöhung des Blutdrucks und des Blutzuckerspiegels.) Timolol ist bekannt, reverse Katecholamin negative Effekte und damit die Heilung verbessern.

Zur Durchführung Ihrer neuesten Studie, die Forschungs-team der Setzliste MSCs, gesammelt aus dem Knochenmark von gesunden menschlichen Spendern, zirkuläre matrix-scaffolds. Mehrere MSC-Konzentrationen getestet wurden, in einer Bemühung zu bestimmen, die optimale MSC Dosierung. Weiter, die Gerüste wurden inkubiert in timolol bei 1% Sauerstoff (Hypoxie) in der MSC-Kultur-medium.

Die Gerüste wurden dann angewendet, um die Wunden einer Gruppe von diabetischen Mäusen. Zwei kleinen, Runden Wunden wurden geschaffen, die einander gegenüberliegend entlang dem Tier die Wirbelsäule und individuell verblockt, um die Haut von contracting, wie es verheilt. Ein MSC-behandelten Gerüst wurde dann eingefügt Zell-Seite nach unten in die Wunde. Der Kontrollgruppe wurden Mäuse behandelt, das mit einer matrix-Gerüst (keine MSCs oder timolol). Die Idee war zu sehen, wie effektiv die Tiere in der “ eigenen Zellen wurden in den Wiederaufbau des beschädigten Gewebes im Vergleich zu der Wunden behandelt mit MSC-matrix und timolol.

Darüber hinaus werden einige der MSC-matrix behandelten Wunden eine tägliche Anwendung von timolol (verschiedene Dosen getestet wurden) zu beurteilen, wie das Medikament beeinflusst den Heilungsprozess.

Sieben Tage später wurden die Ergebnisse analysiert. Die Forscher entdeckten, dass alle matrix-scaffolds unter Verwendung der Kombination von MSCs mit Hypoxie und timolol Vorbehandlung zeigten eine deutlich verbesserte Epithelisierung Wunde (das heißt, die Reparatur von Gewebe)—um mehr als 70 Prozent—bezogen auf den matrix-alone-Gruppe. Die zusätzliche timolol-Anwendungen angewandt, um die matrix – /MSC-Kombination auch eine erhöhte re-Epithelisierung, die von fast 75 Prozent im Vergleich zu den nicht-timolol behandelten Kontrollen.

„Insgesamt ist die Kombination von MSCs und timolol erfolgreich verbesserte Wundheilung und verringerte entzündliche Antwort in den Mäusen,“ Dr. Nolta sagte. „Dies deutet darauf hin, dass dieser einzigartige Ansatz könnte möglicherweise überlegene Heilung Antworten bei Menschen mit diabetischen Wunden.“