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Nuevos avances en la regeneración de tejidos con células madre

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Uno de los objetivos de la ingeniería de tejidos con células madres es el llegar a diseñar órganos, como un riñón o un hígado, a partir de las propias células madre de un paciente, o ayudar a regenerar tejidos dañados por enfermedades, como la artritis o la osteoporosis.

Una investigación, publicada recietemente en 'Circulation Research'  revela que un estudio de la Universidad de California, en Los Ángeles (UCLA), se acerca un poco más a estas posibilidades, birndando una mejor comprensión de cómo se forma y organiza el tejido en el cuerpo.
Patrones diagonales formados
 por células migratorias
La investigación se trata de una colaboración entre la el Centro Henry Samueli de Ingeniería y Ciencia Aplicada, y la Escuela de Medicina David Geffen,  ambos de la UCLA.

Los especialistas de la UCLA descubrieron que las células migratorias prefieren girar a la derecha cuando se encuentran con cambios en su entorno. Los investigadores fueron capaces de comprender lo que estaba sucediendo en las células para producir esta asimetría izquierda-derecha a nivel del tejido, importante en la creación de diferencias entre los lados derecho e izquierdo de estructuras como la mano o el cerebro.

La doctora Linda L. Demer, profesora de Medicina, Fisiología y Bioingeniería en la Escuela de Medicina Geffen y  principal autora de la investigación, sostiene que: "Nuestros hallazgos sugieren un mecanismo, y un principio de diseño, para la ingeniería de tejidos" ..."los tejidos y órganos no son simples colecciones de células, sino que requieren una arquitectura y diseño cuidadosos para funcionar normalmente. Nuestros resultados ayudan a explicar cómo las células pueden distinguir y desarrollar una específica asimetría izquierda-derecha, que es una base importante en la creación de tejido y órganos."

Utilizando microtecnología, los especialistas lograron el diseño de una superficie de cultivo en el laboratorio con la alternancia de bandas de sustratos proteicos, que atraían o repelían a las células (las células pueden encontrarse tales cambios superficiales cuando viajan a través del cuerpo). El equipo observó que las células que migran mostraban una tendencia significativa a girar a la derecha unos 20 grados, y alinearse en largas filas paralelas, produciendo rayas en diagonal sobre toda la superficie.

Los datos que arroja la investigación, ponen de manifiesto que las células pueden detectar sustratos por debajo de ellas, y esto influye en la dirección de la migración y en las estructuras que se forman en el cuerpo. De mayor interés, según los especialistas, es el hecho de que las células respondían a las rayas horizontales reorganizándose en franjas diagonales.

El co-autor de la investigación,Ting-Hsuan Chen, investigador graduado del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UCLA, lo explica de la siguiente manera: "Hemos observado cómo estas células vasculares forman espontáneamente estructuras en los cultivos, y queríamos estudiar el proceso"..."no sabíamos que nuestros sustratos darían lugar a la asimetría izquierda-derecha que se observó en las células. Fue completamente inesperado. Encontramos que las células demostraron la capacidad de distinguir la derecha de la izquierda, y de auto-organizarse en respuesta a cambios mecánicos en las superficies. Esto proporciona una idea sobre cómo comunicarse con las células en su idioma y así, empezar a enseñarles a producir tejido".

Se espera aprovechar este fenómeno con el objetivo de usar interfaces de sustrato para comunicarse con las células y darles instrucciones para producir las estructuras de los tejidos deseados para su remplazo. Mediante el ajuste de los sustratos, afirman los especialistas, existe la posibilidad de guiar las estructuras de las células y la forma del tejido. El siguiente escalón en  la investigación será el de controlar y guiar a las células para auto-organizarse en dos dimensiones y en tres dimensiones, en los patrones elegidos por los investigadores.

La doctora Linda Demer resalta la importancia del estudio con las siguientes palabras : "Esta investigación puede ayudar a la futura ingeniería de órganos a partir de células madre del mismo paciente"..."esto es especialmente importante, dada la limitada oferta de donantes de órganos para el trasplante y los problemas de rechazo inmunológico".

Fuente: newsroom.ucla.edu
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