Microhilos que ayudan a regenerar musculos dañados
Un grupo de investigadores ha reparado heridas de gran tamaño en músculos de ratones mediante el cultivo y la implantación de microhilos revestidos con células musculares humanas.
Los microhilos fabricados con el mismo material que provoca la formación de coágulos de sangre parecen ayudar a las células a crecer en la orientación correcta, algo que resulta vital para la reconstrucción del tejido muscular funcional.
"Nuestra hipótesis es que las células migran a lo largo de estos andamios, que actúan como un conducto", señala George Pins, profesor adjunto de bioingeniería en el Instituto Politécnico de Worcester. Pins desarrolló la tecnología de microhilos. Las células implantadas se integran rápidamente en el músculo existente y reducen la formación de tejido cicatricial. "Las células crecen en el espacio donde el músculo solía estar, pero crecen de una manera guiada".
En la actualidad, los médicos no pueden hacer demasiado cuando alguien sufre una lesión masiva en un músculo, como por ejemplo tras un accidente automovilístico o una explosión. Unas gruesas bandas de tejido cicatricial pueden acabar formándose en la herida, dejando al músculo grave y permanentemente impedido.
Los científicos están desarrollando numerosos enfoques para la creación de músculos de reemplazo, incluyendo el cultivo de parches de células en una placa, la inyección de células madre en el músculo dañado, y la implantación de andamios poblados de células diseñadas para imitar el tejido de origen.
Aunque todos estos métodos resultan prometedores para ciertos usos, uno de los retos más importantes ha sido el cultivo de un número suficiente de células en la estructura correcta como para sanar las heridas de músculos grandes.
"La alineación del músculo es muy importante", afirma Kevin Kit Parker, bioingeniero de la Universidad de Harvard que no participó en la investigación. "Lo que necesitamos es que los sarcómeros (la unidad básica funcional de los músculos) pueda ser alineada, y así es como se consiguen las contracciones musculares".
Pins y sus colaboradores, incluyendo a Ray Page, profesor asistente en el Instituto de Bioingeniería de WPI, tienen como objetivo resolver este problema mediante el cultivo de células que crezcan a lo largo de los microhilos. Estos filamentos del grosor de un pelo son de fibrina, un polímero de proteína que el cuerpo utiliza para iniciar la curación de heridas, y un ingrediente común en la ingeniería de tejidos.
Para crear los microhilos, los investigadores al mismo tiempo extraen el fibrinógeno, el componente básico de la fibrina, y la trombina, una enzima que cataliza las proteínas las proteínas de fibrinógeno solubles en un polímero, a partir de dos pequeños tubos.
Los microhilos también están siendo estudiados para otras aplicaciones, como el cultivo de parches de músculo cardiaco con los que reparar los daños después de sufrir ataques al corazón.
En los hilos fueron sembradas células musculares humanas procedentes de tejidos descartados durante cirugías. Antes de la siembra, el equipo de Page cultivó las células en unas condiciones que las obligaron a de diferenciarse o volverse células más jóvenes, menos especializadas, lo que a su vez las hizo más capaces de regenerarse.
Para probar la tecnología en ratones, los investigadores cortaron cerca del 30 por ciento del músculo tibial anterior de los animales, que se encuentra en la parte delantera de la pata más baja. A continuación, implantaron en la herida células sembradas en microhilos. (El diámetro del hilo, entre 50 y 100 micrones, es entre cinco y 10 veces el tamaño de las células.)
FUENTE: Tecnology Review