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¿Podría una proteína cultivada en lechuga ayudar a sanar huesos rotos más rápido?

29/03/2020

Los huesos sanan más lentamente en personas con diabetes, pero los investigadores están trabajando en una terapia asequible utilizando plantas que podrían ayudar a la curación. Por ahora, los experimentos en ratones son prometedores.

¿Podría una proteína cultivada en lechuga ayudar a sanar huesos rotos más rápido?
¿Podría una proteína cultivada en lechuga ayudar a sanar huesos rotos más rápido?

Las personas con diabetes no solo tienen más riesgo de romperse un hueso, sino que también tardan más en sanar que en la población general.

Investigadores de la Universidad de Pensilvania en Filadelfia están allanando el camino para una terapia oral que podría curar los huesos más rápido en personas con diabetes.

Los Centros para la Enfermedad y la Prevención (CDC) estiman que 30.3 millones de personas en los Estados Unidos, o el 9.4% de la población, tienen diabetes. Los CDC también escriben que 84.1 millones de personas tienen prediabetes, que puede convertirse en diabetes tipo 2 en 5 años si no se trata.

Eso hace que más de 100 millones de adultos en los EE. UU. Vivan con diabetes o prediabetes. Según la Asociación Americana de Diabetes, el costo económico estimado de la enfermedad para los EE. UU. Fue de $ 327 mil millones en 2017.

Debido a que las personas que viven con diabetes tienen un mayor riesgo de fractura y tasas más bajas de reparación ósea, los médicos consideran que curar los huesos rotos es un desafío importante.

Actualmente, una persona con diabetes y una fractura necesita inyecciones regulares y visitas al hospital, lo que, según los investigadores, conduce a un bajo cumplimiento.

Pero, ¿qué pasaría si pudieran obtener un medicamento proteico asequible y fácil de tomar que estimule el crecimiento de las células de construcción ósea y aumente la regeneración ósea?

El Dr. Henry Daniell, de Penn Dental Medicine, autor correspondiente del artículo publicado en la revista Biomaterials , dice que el equipo buscó una solución que fuera asequible, cómoda y posible de hacer en casa.

La investigación se basa en el trabajo experimental pionero realizado por Daniell durante décadas para producir una alternativa oral asequible al tratamiento con insulina a través de las plantas.

“En los últimos 50 años, las inyecciones de insulina humana recombinante, producidas en levaduras o bacterias, salvaron millones de vidas, pero estos productos no son asequibles para más del 90% de la población diabética mundial”, dijo Daniell a Medical News Today.

La insulina es una hormona proteica que produce el páncreas. Ayuda al cuerpo a convertir la glucosa en energía. Sin ella, como en la diabetes, la glucosa puede acumularse, lo que conlleva graves riesgos para la salud.

Pero los tratamientos actuales con insulina son costosos. “Las bombas de insulina cuestan entre $ 6,000 y 12,000, mientras que un tercio de la población mundial gana menos de $ 2 por día”, dijo Daniell a MNT . En los Estados Unidos, el precio de la insulina se ha duplicado en los últimos 5 años.

La producción de insulina es costosa y altamente inestable, requiere almacenamiento en frío y transporte, así como inyecciones estériles. Y la entrega con aguja ha sido la única opción durante 50 años.

“Por lo tanto, el objetivo de la administración de medicamentos con proteínas orales es hacerlos asequibles y convenientes”, dijo Daniell

 

Tratamiento de proteínas en crecimiento en lechuga

El trabajo del equipo de investigación implica la introducción de proteínas específicas a las células vegetales. Las plantas comienzan a expresar ese gen en sus células. Una vez que la planta produce la proteína en sus hojas, las personas pueden usarla para la terapia oral.

En este estudio en particular, el equipo introdujo el factor de crecimiento similar a la insulina humana 1 (IGF-1), una proteína que juega un papel esencial en el desarrollo y la regeneración de los músculos y los huesos. También incluía péptidos electrónicos para estimular la regeneración.

Utilizando métodos refinados por Daniell, el equipo expresó IGF-1 y CTB (una proteína que ayuda a transportar las proteínas fusionadas al torrente sanguíneo desde el sistema digestivo) a las hojas de lechuga y eliminó el gen de resistencia a los antibióticos.

Una vez que la lechuga había crecido, los investigadores liofilizaron las plantas y pulverizaron las hojas para crear un medicamento con una estabilidad de almacenamiento de 3 años.

El tratamiento aumenta el crecimiento óseo en ratones

El tratamiento causó el crecimiento de varios tipos de células, incluidas las necesarias para construir huesos, células de tejido oral y osteoblastos, en células humanas y de ratón.

Cuando los investigadores alimentaron a los ratones con la droga, los roedores mostraron un aumento en IGF-1. Cuando los ratones con diabetes consumieron el medicamento, mostraron signos de curación mejorada con mejor volumen, densidad y área ósea.

“Es sorprendente cómo una proteína impactó la curación de fracturas”.

“La entrega de este nuevo IGF-1 humano a través de comer lechuga es eficaz, fácil de entregar y una opción atractiva para los pacientes. El estudio proporciona una opción terapéutica nueva e ideal para la fractura diabética y otras enfermedades musculoesqueléticas “.

– Dr. Henry Daniell

El Dr. Daniell le dijo a MNT que usaban hojas de lechuga porque son muy delgadas, fáciles de secar y seguras, sin alergias reportadas conocidas.

Una vez que las hojas se liofilizan, la proteína permanece estable durante años sin necesidad de almacenamiento y transporte en frío.

El tratamiento clínico actual de IGF-1 requiere inyecciones diarias o implantación quirúrgica, carece de péptido electrónico y está glicosilado, lo que reduce la eficiencia.

“Esperamos encontrar socios para avanzar en este trabajo, ya que hay muchas personas con diabetes que podrían beneficiarse de una terapia como esta”, dice Daniell.

Los investigadores esperan continuar desarrollando IGF-1 en plantas para uso clínico no solo con la curación de fracturas óseas sino también con problemas como la osteoporosis y la regeneración ósea después del cáncer.

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