martes, febrero 16, 2016

Fabricar organos humanos artificiales gracias a las maquinas de elaborar algodon de azucar.

(Los acentos fueron obviados por cuestiones tecnicas)
Fabricar organos humanos artificiales gracias a las maquinas de elaborar algodon de azucar.

Puede parecer una idea absurda, casi grotesca. ¿Fabricar organos humanos artificiales mediante maquinas de elaborar algodon de azucar? Tal cual no seria posible, por supuesto, pero el principio de funcionamiento de tales maquinas si podria adaptarse para la construccion de otras capaces de elaborar organos humanos artificiales, empezando por los mas sencillos, como riñones, higado y huesos.
Durante varios años, Leon Bellan, de la Universidad Vanderbilt, en Nashville, Tennessee, Estados Unidos, ha estado trasteando con maquinas de elaborar algodon de azucar, haciendo que produjeran redes de diminutas hebras comparables en tamaño, densidad y complejidad a los patrones formados por los capilares, los pequeños vasos de paredes delgadas que suministran oxigeno y nutrientes a las celulas y que se llevan los residuos. Su objetivo ha sido fabricar redes de fibras que puedan ser usadas como plantillas a partir de las cuales fabricar los sistemas capilares necesarios para crear organos artificiales de tamaño natural.
Bellan y sus colegas han tenido exito en la utilizacion de esta tecnica poco ortodoxa para producir un sistema capilar artificial tridimensional que pueda mantener viables y funcionales a celulas vivas durante mas de una semana, lo cual es una considerable mejora sobre los metodos empleados en la actualidad.
Muchos especialistas de ingenieria de tejidos, incluyendo a Bellan, estan actualmente centrando sus esfuerzos en investigar una clase de materiales descritos como hidrogeles, y en utilizar estos materiales como andamios para sostener celulas dentro de organos artificiales tridimensionales.
Bloque tridimensional de gelatina que contiene una red microvascular.
(Foto: Bellan Lab / Vanderbilt)
Los hidrogeles son atractivos porque sus propiedades pueden ser ajustadas para que se parezcan mucho a aquellas de la matriz extracelular natural que rodea a las celulas en el cuerpo. A diferencia de los andamios solidos de polimero, los hidrogeles permiten la difusion de los compuestos solubles necesarios; sin embargo, el oxigeno, los nutrientes y los residuos solo pueden desplazarse a lo largo de una distancia limitada a traves del gel. Como resultado de ello, las celulas deben estar muy proximas (menos que el grosor de un cabello humano) a una fuente de nutrientes y oxigeno y a un sumidero para los desechos que producen, o de lo contrario se mueren de hambre o se ahogan.
Asi, para generar tejidos que tengan el grosor que es normal en los organos reales, y para mantener vivas a las celulas en todo el andamio, los investigadores deben construir una red de canales que permitan que los fluidos fluyan a traves del sistema, simulando el sistema capilar natural. Y esto es muy dificil de lograr. Entre otras cosas, con los metodos tradicionales pueden requerirse semanas para que las celulas creen tal red. Asi que no es posible apilar muchas celulas o las que estan en el centro empiezan a morir antes de que la esencial red capilar se forme.
La nueva tecnica basada en maquinas de elaborar algodon de azucar ofrece una solucion potencial para todos estos problemas.
El metodo de hilado de algodon de azucar puede producir canales que van de 3 a 55 micrones, con un diametro medio de 35 micrones.
Los investigadores tejieron primero una red de hilos de PNIPAM usando una maquina que se parecia mucho a una de elaboracion del citado dulce. Despues mezclaron una solucion de gelatina en agua (un liquido a 37 grados) y añadieron celulas humanas. La adicion de una enzima usada habitualmente en la industria alimentaria (transglutaminasa, apodada como “pegamento de carne”) ocasiona que la gelatina adquiera una forma permanente de gel. La mezcla caliente se vierte sobre la estructura PNIPAM y se le mantiene en una incubadora a 37 grados. Finalmente, el gel que contiene celulas y fibras es retirado de la incubadora y se permite que se enfrie a temperatura ambiente, momento en el que las fibras empleadas a modo de andamio se disuelven, dejando en su lugar una red intrincada de canales a escala micrometrica. Los investigadores acoplan entonces bombas a la red y empiezan a hacer pasar por ellas medios de cultivo celular que contienen las sustancias y oxigeno necesarios.

 Leido en NCyT

No hay comentarios.: