¿Es posible curar una herida con luz? La pregunta, que representa uno de los desafíos de la medicina regenerativa, tiene respuesta en un estudio del Instituto de Ciencias Aplicadas y Sistemas Inteligentes “Eduardo Caianiello” del Consejo Nacional de Investigaciones de Pozzuoli (Cnr-Isasi). De hecho, el grupo de investigación Nanobiomolecular del Instituto ha demostrado la posibilidad de promover la proceso de regeneración de tejidos en organismos tratados con nanoprismas de oro e iluminado con luz infrarroja cercana.
El estudio, publicado en Materiales funcionales avanzadosse realizó en colaboración con el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (Zaragoza, España): describe cómo Pequeñas cantidades de calor generadas por nanopartículas de oro tras la iluminación infrarroja. (NIR) puede promover el proceso de regeneración celular activando las células madre.
La investigación abre perspectivas innovadoras en el campo de la medicina regenerativa: “Uno de los objetivos de la medicina regenerativa es la posibilidad de reactivar células madre en el tejido lesionado y promover los procesos que conducen a la regeneración del tejido más que a su reparación, que rara vez logra restaurar la morfología y funcionalidad del tejido existente antes de la lesión”explica claudia tortiglioneinvestigador del Cnr-Isasi que coordinó el grupo italiano, compuesto también por los investigadores Angela Tino y Massimo Rippa del Cnr-Isasi. “En todos los organismos vivos, la regeneración se produce gracias a factores genéticos y bioquímicos que actúan a nivel celular, y también está regulada por estímulos físicos como el calor, campos eléctricos, luz, etc., que juegan papeles fundamentales en la coordinación de un gran número de células. en el proceso de cicatrización de heridas. Es bien conocido el efecto de la exposición a la luz o al calor a la hora de favorecer el proceso de regeneración, y en nuestra vida diaria aplicamos compresas calientes o apósitos térmicos para reducir la inflamación, aliviar el dolor y mejorar la circulación sanguínea.”
Mientras que el cuerpo humano es capaz de regenerar, en la etapa adulta, sólo una parte de algunos órganos – como la piel o el hígado – en el mundo animal existen organismos invertebrados, como la hidra y la planaria, en los que se aprovecha el potencial de regeneración de tejidos. es máximo. Y es precisamente en ejemplares de Hydra vulgaris donde el equipo concentró sus estudios, demostrando cómo el tratamiento con nanocalentadoresQue quieres decir Nanomateriales que producen calor al ser fotoestimulados, aumentan la velocidad de regeneración de la cabeza, la capacidad reproductiva y la tasa de proliferación de las células madre del animal.
“En animales como Hydra vulgaris, esta capacidad de regenerar partes amputadas se debe a la presencia de células madre: por eso nuestro desafío estuvo dirigido a comprender cómo reactivar células madre en tejido humano adulto”, añade el investigador. “El estudio describe los mecanismos moleculares que subyacen a la mayor eficiencia de regeneración, identificando genes clave del desarrollo y genes implicados en la respuesta al estrés térmico que se reactivan antes de lo normal debido a la iluminación de los nanoprismas. Además, la cantidad de calor producida por los nanocalentadores intracelulares se estima mediante análisis termográfico, lo que revela que Hydra es un termómetro viviente para probar el rendimiento de estos materiales innovadores”.
“Estos resultados, entre nanofotónica y biología regenerativa, arrojan luz sobre una nueva función de los nanocalentadores en el control de los mecanismos moleculares subyacentes a la integridad celular y abren nuevas estrategias de medicina regenerativa que permitirán el uso de la luz para la curación de heridas”, concluye Tortiglione.
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