Como publica “abc.es” investigadores del Hospital General de Massachusetts en Boston (EE.UU.) han logrado “crear” a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPS) segmentos del intestino delgado que, al ser trasplantados en un modelo animal, concretamente en ratas, han mostrado ser capaces de liberar nutrientes al torrente circulatorio, es decir, llevar a cabo, parcialmente, la digestión.
Según numerosos expertos, las células madre pluripotentes inducidas (iPS) son el futuro de la medicina regenerativa. Dichas células tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo, por lo que podrían utilizarse para crear órganos y tejidos sanos para reemplazar a aquellos deteriorados debido a una lesión, enfermedad o por el paso de los años. De hecho, tal y como publicamos en nuestro blog, en los últimos años ya se han desarrollado distintos “organoides”’, es decir, estructuras tridimensionales que imitan lo que sucede en un órgano, a partir de iPS humanas, como por ejemplo “mini-retinas”, “mini-estómagos” o “mini-hígados”.
Como afirma Harald Ott, director de la nueva investigación, “en nuestro trabajo hemos sido capaces de cerrar la brecha entre la diferenciación celular –promoviendo que las células madre se transformen en un tipo específico de célula– y la generación de un tejido que muestra una funcionalidad de alto nivel, como sería en este caso la perfusión vascular y la absorción de nutrientes. Así, y si bien estudios previos han documentado la diferenciación exitosa de organoides a partir de iPS, nuestro trabajo describe una tecnología que posibilita que estas pequeñas unidades de tejido formen injertos de mayor escala que un día podrían usarse para el reemplazo de órganos”.
Actualmente, la extirpación quirúrgica de segmentos del intestino delgado se realiza para tratar a algunos pacientes con enfermedades gastrointestinales graves, como es el caso de la enfermedad de Crohn. Los pacientes padecen un trastorno denominado “síndrome del intestino corto”, por lo que en muchos caso, tienen que alimentarse por vía intravenosa. El trasplante de intestino delgado es una de las soluciones para paliar este síndrome del intestino corto, sin embargo el número de donantes es insuficiente debido a la demanda de trasplantes que hay, de ahí que sea necesaria una fuente alternativa de órganos.
En este último estudio, los expertos han empleado una técnica que consiste en coger un órgano y administrar un detergente para eliminar todas las células, el denominado proceso de “descelularización”, que da como resultado un “órgano hueco”, es decir una estructura o andamio del órgano formado por la matriz extracelular que puede “rellenarse” de nuevo con las células apropiadas. Gracias a esta técnica los investigadores ha podido descelularizar segmentos de 4 centímetros de intestino delgado de ratas.
La dificultad viene a la hora de rellenar la estructura, pues es necesaria la generación a partir de células madre de células epiteliales para la pared intestinal y de células endoteliales para los vasos sanguíneos. Para ello, los expertos promovieron la diferenciación de iPS humanas en células precursoras intestinales para colocarlas en los segmentos descelularizados. Dos semanas después, y una vez formada la capa de epitelio, “repoblaron” los canales vasculares con células endoteliales humanas generadas a partir de las iPS. Este proceso dio como resultado un “prototipo” de segmento de intestino delgado, que luego fue introducido en un biorreactor de perfusión con el fin de lograr su maduración. Algo que consiguieron en tan solo siete días.
Gracias a los experimentos in vitro, una vez madurados, los expertos constataron el paso de sangre a través de los nuevos vasos sanguíneos y la transferencia de glucosa y ácidos grasos desde el interior de los segmentos al torrente circulatorio. Además, pudieron ver cómo las células epiteliales que repoblaron las paredes de los segmentos mostraron la misma estructura polarizada que se observa en los epitelios intestinales naturales.
Por último, los expertos unieron algunos de los segmentos intestinales “repoblados” a las arterias carótidas y las venas yugulares de ratas, y observaron cómo los vasos sanguíneos de los segmentos se llenaban inmediatamente de sangre y cómo las inyecciones de glucosa y ácidos grasos administrados a las cuatro semanas en los segmentos daban lugar a un incremento de los niveles sanguíneos de azúcar y lípidos de los animales, un resultado que confirmó la absorción de nutrientes. Incluso, los segmentos presentaron algunos tipos de células típicas de las paredes intestinales que,no se detectaron durante su “repoblación” y cultivo, un hecho que indica que el proceso de maduración del tejido continúa tras ser transferido a un animal vivo.
Como afirma Harald Ott, “nuestros experimentos con animales vivos muestran que las iPS humanas diferenciadas en células intestinales pueden ensamblarse en un injerto intestinal con un alto nivel de organización y conectadas a la vasculatura de un receptor para permitir la absorción de nutrientes. El próximo paso será lograr una mayor maduración de los injertos y adaptarlos al tamaño del ser humano, para que así puedan algún día ofrecer una alternativa más accesible que los trasplantes de intestino delgado para los pacientes con el síndrome de intestino corto. Además, estos injertos específicos para cada paciente y “a demanda” no requerirán, al menos en teoría, el uso de fármacos inmunosupresores”.
Si quieres más información conservación de las células madre de cordón umbilical y sus aplicaciones puedes ponerte contacto con nuestro equipo de expertos ahora.
El gen AtCDF3 promueve una mayor producción de az...
Un estudio con datos de los últimos 35 años, ind...
Un equipo de investigadores de la Universidad Juli...
En nuestro post hablamos sobre este interesante tipo de célula del si...
Palobiofarma S.L. se complace en anunciar la finalización del tratami...
