O plantio de mitocôndrias ajuda a renovar os tecidos carentes do sangue: pesquisa

James Maklly estava no laboratório, extraindo pequenas estruturas chamadas Mitocôndrias Das células quando os pesquisadores correram para sua equipe. Eles estavam trabalhando no coração de um porco e não conseguiram bombeá -lo naturalmente novamente.

McCalli está estudando a prevenção de danos cardíacos no Boston Children’s Hospital e na Harvard Medical College e estava muito interessado em mitocôndrias. Esses frutos que produzem poder são especialmente importantes para órgãos como o coração que possui alta necessidade de energia. Mukkouli estava se perguntando se o cultivo saudável das mitocôndrias estava em corações infectados que poderiam ajudar a restaurar sua função.

O coração do porco era semelhante ao rapidamente, então Makoli decidiu experimentá -lo. Ele carregou uma seringa com as mitocôndrias extraídas e a injetando diretamente no coração. Na frente de seus olhos, ele começou a atingir naturalmente e retorna ao rosa.

Desde aquele dia, quase 20 anos atrás, Modwey e outros pesquisadores repetiram esse sucesso em porcos e outros animais. Os transplantes humanos foram seguidos, em crianças que sofreram complicações da cirurgia cardíaca – que desencadearam um novo campo de pesquisa usando o transplante de mitocôndrias para tratar órgãos e doenças danificadas. Nos últimos cinco anos, um grupo médio de cientistas começou a explorar o transplante de mitocôndrias para danificar o coração após ataque cardíaco, danos cerebrais após derrame e danos aos órgãos designados para a agricultura.

As mitocôndrias são famosas pela produção de células que podem ser usadas para células. Mas eles também enviam sinais moleculares que ajudam a manter o corpo em um estado de equilíbrio e gerenciamento das respostas imunológicas e de estresse. Alguns tipos de células podem doar naturalmente as mitocôndrias saudáveis ​​de outras células necessitadas, como as células cerebrais após o AVC, em um processo chamado mitocôndrias. Portanto, a idéia de que os médicos podem melhorar esse processo plantando mitocôndrias para estimular os tecidos afetados é lógico para alguns cientistas.

Entre os estudos realizados em coelhos e células cardíacas de ratos, o grupo McCole mencionou que as membranas plasmáticas das células engolem e diminuem as mitocôndrias dentro, combinando as mitocôndrias internas da célula. Lá, eles parecem causar mudanças moleculares que ajudam a restaurar a função cardíaca: ao comparar o coração dos suínos e oxigênio que foi tratado com mitocôndrias daqueles que recebem ilusão, o grupo McCully viu diferenças em genes e proteínas que indicam a morte de menos células e mais baixa inflamação.

Cerca de 10 anos atrás, Siaram Emmani, cirurgião cardíaco do Hospital Infantil de Boston, continuou trabalhando para seu trabalho com o coração de animais. Emmani viu como algumas crianças com defeitos cardíacos não conseguiram se recuperar completamente após complicações da cirurgia cardíaca e se perguntaram se o método de transplante de mitocôndrias em um repolho poderia ajudá -los.

Durante a cirurgia para consertar defeitos cardíacos, os cirurgiões usam um coração para parar o coração para que possam funcionar. Mas se o coração é privado de sangue e oxigênio por muito tempo, as mitocôndrias começam a falhar e as células começam a morrer, no caso de ser chamado de falta de perfusão. Quando o sangue começa a fluir novamente, em vez de devolver o coração ao seu estado normal, pode prejudicar e matar mais células, o que leva à falta de irrigação no sangue.

Como os estudos dos oito estudos de McCalli realizados em coelhos e porcos não revelaram preocupações de segurança plantando mitocôndrias, McCleli e Imani acreditavam que vale a pena tentar o procedimento nas crianças é improvável que recupere a função cardíaca suficiente para sair do suporte cardíaco.

Pais de 10 pacientes aprovaram o procedimento experimental, que foi aprovado pelo Conselho de Revisão do Instituto. Em um piloto que durou de 2015 a 2018, McCully extraiu amostras musculares de um tamanho de lápis de rachaduras que foram realizadas para cirurgia cardíaca e usaram uma técnica de filtragem para isolar as mitocôndrias e verificar se era funcional. Então as injeções da equipe são injetadas no coração da criança.

Oito dessas dez crianças recuperaram empregos cardíacos suficientes para sair do suporte à vida, em comparação com quatro dos 14 casos semelhantes de 2002 a 2018 que foram usados ​​para comparação histórica, de acordo com a equipe em 2021. O tratamento também foi reduzido no tempo de recuperação, que registrou dois dias no grupo de plantio de mitocôndrias em comparação ao grupo histórico de monitoramento. Dois pacientes não sobreviveram – em um caso, a intervenção ocorreu após o resto da criança ter começado a falha e, em outro caso, o problema do pulmão se desenvolveu após quatro meses. O grupo agora realizou esse procedimento em 17 crianças.

O procedimento de transplante permanece experimental e não é praticamente feito para o uso clínico mais amplo, mas McCalli espera ser usado um dia para tratar rim, pulmão, fígado e membros do fluxo sanguíneo intermitente.

Os resultados inspiraram outros médicos que sofrem de lesões promocionais semelhantes. Um é um derrame, onde os coágulos impedem o sangue de alcançar o cérebro. Os médicos podem resolver coágulos ou remover fisicamente, mas não têm uma maneira de proteger o cérebro de seus danos ao bombeamento. “Você vê pacientes que perdem a capacidade de andar ou falar”, diz Melanie Walker, um neurocirurgião dentro dos vasos sanguíneos da Universidade da Universidade de Washington em Seattle. “Você só quer fazer o melhor e não há nada lá.”

Walker coincidiu com os estudos de transplante de mitocôndrias em McCole há 12 anos e, ao ler mais do que isso, ela chocou especialmente um relatório sobre os ratos de pesquisadores do Hospital Geral de Massachusetts e da Faculdade de Medicina da Universidade de Harvard que mostravam células de apoio cerebral e sua proteção-as células estelares que se movem para que as mitocôndrias fossem para as nervos. Você pode ter pensado que o transplante de mitocôndrias também poderia ajudar em casos de derrame humano.

Ela passou anos trabalhando com pesquisadores de animais para descobrir como conectar com segurança as mitocôndrias ao cérebro. A segurança do procedimento foi testada em um ensaio clínico, com apenas quatro pessoas com derrame, usando um cateter que é nutrido por uma artéria no pescoço para remover o bloqueio manualmente, causando um golpe, depois empurrando o cateter ao lado e liberou as mitocôndrias, que se moveria para os vasos sanguíneos para o cérebro.

Os resultados publicados em 2024 em Revista de fluxo sanguíneo e metabolismoEle mostrou que os pacientes que preenchem algum dano; O experimento não foi projetado para testar a eficácia. Walker agora está recrutando os participantes para aumentar a avaliação de segurança da intervenção. O próximo passo é determinar se as mitocôndrias atingem onde deveria estar e seu trabalho. “Até que possamos mostrar, acho que não seremos capazes de dizer que há um benefício terapêutico”, diz Walker.

Os pesquisadores esperam que a doação de órgãos ganhe dos transplantes de mitocôndrias. Os órgãos doadores, como os rins, sofrem de danos quando não têm suprimento de sangue por muito tempo, e os cirurgiões podem rejeitar transplantes de rim com maior risco dessas lesões.

Para testar se os transplantes de mitocôndrias podem ativá-lo, o cirurgião do Posepe Orlando da Faculdade de Medicina em Wake Forest, em Winston-Salem, e seus colegas na injeção de mitocôndrias em quatro porcos e controlar materiais em três colegas de porco. Em 2023 in Anais de cirurgiaEles relataram menos células de morte nos rins tratados com mitocôndrias e muito menos danos. As análises moleculares também mostraram um impulso na produção de energia.

Orlando diz que ainda está nos primeiros dias, mas está confiante de que o transplante de mitocôndrias pode se tornar uma ferramenta valiosa para salvar o nível ideal de doação.

Estudos obtiveram excitação e suspeita. Koning Shen, biólogo da Metocôndria Post -Phd na Universidade da Califórnia, Berkeley, co -autor de uma visão geral das funções de referência nas mitocôndrias em 2022, e co -autor de uma visão geral das funções de referência nas funções de metocôndrias em 2022. Revisão anual de biologia e células celulares. Ela acrescenta que o aumento do extrato das mitocôndrias e aprende a armazenar e manter o orgasmo isolado são grandes obstáculos técnicos para tornar esses tratamentos um fato maior. “Isso será incrível se as pessoas chegarem a esse estágio”, diz ela.

“Acho que há muitas pessoas estudadas que olham para isso com cuidado, mas acho que a grande questão é: qual é o mecanismo?” Navdeep Chandel, pesquisador de metocôndrias da Northwestern University, em Chicago. Duvida que as mitocôndrias doadoras sejam adequadas ou substituam os orgasmos originais dispensados, mas diz que a doação de mitocôndrias pode levar a estresse e sinais imunes que beneficiam indiretamente os tecidos danificados.

Qualquer que seja o mecanismo, alguns estudos em animais indicam que as mitocôndrias devem ser funcionais para transferir seus benefícios. Lance Baker, chefe de medicina de emergência da Northwail Health, em Nova York, que estuda o papel das mitocôndrias no ataque cardíaco, conduziu um estudo em comparação com as mitocôndrias frescas, as mitocôndrias congeladas e depois derreter e imaginária para tratar os ratos após ataque cardíaco. Os 11 camundongos que receberam mitocôndrias frescas tiveram uma função melhor no cérebro e uma maior taxa de sobrevivência após três dias dos 11 camundongos que recebem uma droga imaginária; As mitocôndrias não funcionais congeladas não transferiram esses benefícios.

São necessárias mais pesquisas em mecanismos de terapia com mitocôndrias, melhorarão as técnicas de conexão das mitocôndrias, experiências maiores e um conjunto de sucessos relatados antes que os transplantes de mitocôndrias tenham sido aprovados, amplamente utilizados para tratar infecções promocionais do sangue. O objetivo final será criar suprimentos globais a partir de algum tipo de mitocôndria armazenada – o banco de mitocôndrias, pode ser explorado para plantar por uma ampla gama de prestadores de serviços de saúde.

“Somos inicialmente – não sabemos como funciona”, diz Baker. “Mas sabemos que ele está fazendo algo interessante.”

Jackie Roshilo é uma jornalista científica independente que cobre a vida e a medicina, com foco especial no cérebro. Este artigo foi republicado de Revista de Knowledge.