DISEÑAN TEJIDOS INTESTINALES HUMANOS Y NERVIOS FUNCIONALES

Estos investigadores empezaron por someter a las células madre pluripotentes humanas a un baño bioquímico que desencadena su formación en tejido intestinal humano en una placa Petri. Estos científicos informan que han usado células madre humanas pluripotentes para cultivar tejidos intestinales humanos que tienen nervios funcionales en un laboratorio y después usarlos para reconstruir y estudiar un desorden del nervio intestinal llamado enfermedad de Hirschsprung.

Con los resultados obtenidos se aprecia un nuevo enfoque para ingenieros y estudiosos de los tejidos del intestino, el órgano inmune más grande del cuerpo, su procesador de alimentos y la interfaz principal con el mundo exterior. Los autores del estudio en el Centro Médico del Hospital de Niños de Cincinnati, Estados Unidos, dicen que el artículo acerca a la ciencia médica más cerca del uso de células madre pluripotentes humanas (que pueden convertirse en cualquier tipo celular en el cuerpo) para la medicina regenerativa y el crecimiento de intestino humano específico para el trasplante.

Gracias a esta habilidad comienza con la capacidad de modelar y estudiar los trastornos intestinales en tejido tridimensional funcional de órganos humanos con células de pacientes genéticamente específicas. La tecnología también permitirá a los investigadores probar nuevos productos terapéuticos en intestino humano en funcionamiento mediante ingeniería de laboratorio antes de los ensayos clínicos en pacientes.

Bastantes medicamentos orales producen diarrea, calambres y perjudican a la motilidad intestinal. Un objetivo bastante inmediato de esta tecnología que podría ayudar a un mayor número de personas es como un primer cribado para los nuevos fármacos con el fin de buscar toxicidades y prevenir los efectos secundarios en el intestino, explica Jim Wells, investigador principal en el Hospital Infantil de Cincinnati.

Wells y Helmrath consideran que el uso del intestino humano funcional generado por el laboratorio abre una serie de nuevas oportunidades de investigación.

Algunas de estas posibilidades incluyen la posibilidad de realizar estudios más profundos sobre la salud nutricional, la diabetes, las enfermedades intestinales graves (como la enterorcolitis necrotizante) y los cambios bioquímicos en el cuerpo producidos por la cirugía de pérdida de peso mediante bypass gástrico.

En primer lugar los investigadores comenzaron por someter a las células madre pluripotentes humanas a un baño bioquímico que desencadena su formación en tejido intestinal humano en una placa de Petri. El proceso fue esencialmente el mismo que el usado por el laboratorio de Wells en un estudio histórico 2010, que informó de la primera generación de organoides intestinales humanos tridimensionales en un laboratorio.

Estos tejidos intestinales del estudio inicial carecían de un sistema nervioso entérico, que es crítico para el movimiento de los desechos a través del tracto digestivo y la absorción de nutrientes. El tracto gastrointestinal contiene el segundo mayor número de nervios en el cuerpo humano, señala Wells. Cuando estos nervios no funcionan correctamente, se obstaculiza la contracción de los músculos intestinales, lo que contribuye a dolor abdominal, diarrea, estreñimiento y, en casos severos, crea bloqueos funcionales que requieren cirugía.

Como hay que diseñar un sistema nervioso para los organoides intestinales que ya crecen en una placa de Petri, los investigadores generaron células nerviosas en etapa embrionaria llamadas células de cresta neural en un plato aparte, las cuales fueron manipuladas para formar células precursoras de los nervios entéricos. El desafío en esta etapa fue identificar cómo y cuándo incorporar las células de la cresta neural en el intestino en desarrollo.

La mezcla apropiada hizo que las células precursoras de los nervios entéricos y los intestinos crecieran juntas de una manera parecida al desarrollo del intestino fetal y el resultado fue la primera evidencia de la generación de organoides intestinales tridimensionales complejos y funcionales en una placa de Petri, y derivados completamente de células madre pluripotentes humanas.

Una prueba clave para los intestinos y nervios diseñados fue trasplantarlos en un organismo vivo, lo cual permitió a los investigadores ver cómo de bien crecen y funcionan los tejidos. Los datos del trabajo muestran que los tejidos funcionan y están estructurados de una manera notablemente similar al intestino humano natural, crecen de forma robusta, procesan nutrientes y demuestran una serie de contracciones musculares ondulatorias que en el cuerpo mueven los alimentos a través del tracto digestivo.

FUENTE: El Médico Interactivo