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Científicos logran transformar una hoja de espinaca en tejido cardíaco

Plantas vivas para recrear las maneras en las que nuestro cuerpo transporta la sangre

La espinaca no es solo un vegetal verde bueno para el corazón. También puede servir para cultivar un corazón. O casi.

Científicos de Instituto Politécnico de Worcester, la Universidad Wisconsin-Madison y la Universidad Estatal de Arkansas acaban de publicar un paper en la revista especializada Biomaterials en el que detallan la manera en la que han logrado crear tejido cardíaco funcional a partir de hojas de espinaca.

Sí, has leído bien.

Parece ser que las hojas de este vegetal tienen un sistema vascular “similar” al de los humanos. Esa era la cualidad que atrajo a los investigadores. Porque ese es uno de los problemas a los que se enfrentan a la hora de ampliar la escala de sus avances de laboratorio en materia de regeneración de tejidos para llevarlos al cuerpo humano: cómo establecer un sistema vascular que lleve la sangre hasta esos tejidos que se están desarrollando.

Un equipo multidisciplinar de investigadores del Instituto Politécnico de Worcester, la Universidad Wisconsin-Madison y la Universidad Estatal de Arkansas ha logrado crear tejido cardíaco a partir de hojas de espinaca

Las técnicas más utilizadas en bioingeniería, incluida la impresión en 3D, aún no son capaces de fabricar el entramado de vasos sanguíneos en la escala capilar necesaria para llevar el oxígeno y los nutrientes esenciales para el crecimiento de tejidos. Para solventar ese problema, un equipo multidisciplinar de las citadas intituciones fijó su atención en las plantas, optando por la espinaca como la mejor materia prima para su investigación.

Como primer paso para su experimento, los científicos introdujeron una solución detergente en las venas del vegetal para proceder a lo que en ingeniería biomédica se conoce como descelurización.

Se trata de un proceso que permite separar la llamada matriz extracelular de un tejido (el conjunto de materiales no celulares que forman parte de ese tejido) de las células que lo habitan. Al final, lo que queda es esa matriz, una especie de andamio, una estructura hueca que se puede usar como soporte para cultivar órganos artificiales y para procesos de regeneración tisular.

En el caso de la espinaca, ese andamio es básicamente celulosa, una sustancia compatible con el organismo humano que ya se usa en un amplio abanico de aplicaciones de medicina regenerativa.

Como segundo paso, introdujeron en las venas descelurizadas de las hojas de espinaca fluídos y células endoteliales como las que forman parte de la túnica íntima —la capa más interna— de nuestros vasos sanguíneos.

La matriz fue luego recelularizada con células madre mesenquimales (células pluripotenciales da lugar a los diferentes tipos de tejidos) y cardiomiocitos (células del músculo cardíaco, capaces de contraerse de forma espontánea e individual). Los científicos comprobaron que los capilares de la hoja eran capaces de llevar la sangre y los nutrientes necesarios hasta esos cardiomiocitos.

Después de cinco días en las hojas, los cardiomiocitos habían recibido suficientes nutrientes para contraerse como un músculo. Durante 21 días, siguieron contrayéndose.

El tejido estaba “palpitando”, por decirlo de alguna manera.

Se trata de un estudio experimental, sí. Un estudio de prueba de concepto. Pero uno que abre la puerta a la posibilidad de usar algo tan barato y tan a mano como hojas de espinaca para cultivar capas de músculo cardíaco sano que podrían ser utilizadas para, por ejemplo, tratar a pacientes que hayan sufrido ataques de corazón.

El estudio abre la puerta a la posibilidad de usar algo tan barato como hojas de plantas para cultivar capas de músculo cardíaco sano que podrían ser utilizadas para tratar a pacientes que hayan sufrido ataques de corazón

“Adaptar plantas abundantes que los agricultores han estado cultivado durante miles de años para sus uso en la ingeniería de tejidos podría resolver toda una serie de problemas que limitan el desarrollo de ese campo”, explica en un comunicado Glenn Gaudette, profesor de ingeniería biomédica y uno de los autores del estudio.

Gaudette se refiera a plantas, en plural, porque las posibilidades de crecimiento de tejidos no se limitan a la comida favorita de Popeye. El mismo equipo ha logrado resultados similares en hojas de perejil, ajenjo dulce o raíces de la planta del cacahuete.

La estructura de cada una de esas plantas se adapta mejor a unos usos que a otros. Además, el uso de plantas como base para la ingeniería de tejidos supone claros beneficios económicos y medioambientales. Los investigadores hablan de una solición sostenible para la ingeniería de tejidos prevascularizados.

Ahora el equipo de la WPI trabaja para crear una red vascular secundaria capaz de contener el derrame de sangre y fluídos de los tejidos humanos. A la vez, están profundizando en el estudio de cómo las células humanas crecen dentro del andamio extracelular de un tejido vegetal.

“Tenemos mucho trabajo que hacer, pero lo logrado hasta ahora es muy prometedor”, resume Gaudette.

[Vía The Telegraph]

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