Como primera demostración de su potencial, los científicos emplearon el tejido cerebral para estudiar los cambios químicos y eléctricos que ocurren inmediatamente después de una lesión traumática del cerebro y, en un experimento separado, las modificaciones que suceden en respuesta a un fármaco.
Este tejido puede ser un modelo superior para el análisis de la función cerebral normal, así como lesiones y enfermedad, y ayudar en el desarrollo de nuevos tratamientos para la disfunción cerebral.
Se desarrolló en el Centro de Ingeniería de Tejido en la Universidad de Tufts, en Boston.
Los científicos crecen las neuronas en placas de petri para estudiar su comportamiento en un entorno controlable. Sin embargo, las neuronas cultivadas en dos dimensiones son incapaces de replicar la compleja organización estructural del tejido cerebral, que consiste en regiones separadas de las materias gris y blanca. Debido a las lesiones cerebrales y las enfermedades que suelen afectar a estas áreas de manera diferente, se necesitan modelos que exhiban compartimentos de ambas materias.
Recientemente, los ingenieros de tejidos han intentado cultivar las neuronas en entornos de geles tridimensionales donde pueden establecer libremente las conexiones en todas las direcciones. Sin embargoestos modelos de tejidos en base de gel no viven mucho tiempo y dejan de producir la función neuronal. Esto es debido principalmente a que el ambiente extracelular es una matriz compleja en la que las señales locales establecen diferentes zonas que estimulan el crecimiento celular y/ o el desarrollo de distinta manera.
La clave para generar tejido similar al cerebral fue la creación de una nueva estructura compuesta que consiste en dos biomateriales con propiedades físicas diferentes: un andamio esponjoso hecho de proteína de seda y un gel a base de colágeno más suave. El andamio sirve como una estructura en la que las neuronas pueden anclarse y el gel alienta a los axones a crecer a través de él.Para lograr esa división en materia gris y blanca, estos expertos cortaron el andamio esponjoso en forma de donut y lo poblaron con neuronas de rata, llenando así el centro de la rosquilla con el gel a base de colágeno, que posteriormente impregnó el andamio. En pocos días, las neuronas formaron redes funcionales alrededor de los poros del andamio y enviaron largas proyecciones del axón a través del centro del gel para conectar con las neuronas en el lado opuesto de la rosquilla.
Durante un período de varias semanas, los investigadores llevaron a cabo experimentos para determinar la salud y la función de las neuronas que crecieron en el tejido cerebral en 3D y compararlas con las neuronas cultivadas en un entorno-gel con sólo colágeno o en un plato 2D.
Los investigadores encontraron que. las neuronas de los tejidos del cerebro en 3D tuvieron una mayor expresión de genes implicados en el crecimiento y la función de las neuronas. Además, las neuronas cultivadas en el tejido cerebral 3D mantienen la actividad metabólica estable durante cinco semanas. En lo que respecta a la función, las neuronas en el tejido cerebral en 3D también exhibieron una mayor actividad eléctrica y capacidad de respuesta que imitan las señales observadas en el cerebro intacto, incluyendo un patrón de respuesta electrofisiológico típico de una neurotoxina.
Para simular una lesión cerebral traumática, se deja caer un peso sobre el tejido cerebral en 3-D desde distintas alturas y luego se miden los cambios en la actividad eléctrica y química de las neuronas, provocando efectos similares a los observados habitualmente en estudios de lesión cerebral traumática en animales.
Con el sistema que desarrollaron es posible un seguimiento de la respuesta de los tejidos a la lesión cerebral traumática en tiempo real. Lo más importante es que también permitirá realizar un seguimiento de la reparación y lo que ocurre en períodos más largos de tiempo.
http://www.larazon.es/detalle_movil/noticias/7119116/salud/crean-tejido-cerebral-en-3d-que-se-mantiene-vivo-mas-de-dos-meses#.VMvjp_l5PaI
Comentarios
Publicar un comentario
Gracias por comentar. Te rogamos que seas preciso y educado en tus comentarios.