Una barrera para el éxito del trasplante de órganos y tejidos cultivados en laboratorio es la incapacidad de generar una red viable de vasos sanguíneos que se integren el nuevo tejido en el paciente. Ahora, una nueva forma de crecer vasos sanguíneos que utiliza andamios 3-D derivados del paciente – a diferencia de los artificiales – podría satisfacer esta necesidad y proporcionar un impulso significativo a la medicina regenerativa.

Investigadores de la Universidad de Bath y el Instituto del Corazón de Bristol, ambos en el Reino Unido, describen su nueva técnica para el cultivo de vasos sanguíneos en 3-D en la revista Scientific Reports.

Ellos sugieren que su método de cultivo de vasos sanguíneos en un andamio 3-D utiliza células del paciente, y por lo tanto se reduce el riesgo de rechazo del trasplante.

La idea de la medicina regenerativa es reemplazar órganos y tejidos dañados en pacientes con otros nuevos – tejidos y órganos. Idealmente, estos deben ser generados usando material derivado del propio paciente, a fin de reducir el riesgo de rechazo por el sistema inmune.

Una aplicación ideal para tal ingeniería de tejidos es la insuficiencia cardíaca, en el que el corazón no puede bombear suficiente sangre a todo el cuerpo debido a que el músculo del corazón se ha vuelto débil o rígido. En teoría, un nuevo músculo del corazón diseñado en laboratorio podría ser trasplantado para reemplazar el tejido desgastado en el paciente.

Sin embargo, en la práctica, la medicina regenerativa se ve limitada debido a problemas con la generación de un suministro de sangre al tejido nuevo.

El Dr. Giordano Pula, líder del equipo de investigación y profesor de farmacología en la Universidad de Bath, explica:

“Un reto importante en la ingeniería de tejidos y medicina regenerativa está proporcionando el nuevo tejido con una red de vasos sanguíneos, y que se relacionan con el suministro de sangre existente del paciente, lo que es vital para la supervivencia del tejido y la integración con los tejidos adyacentes.”

Nueva red de vasos sanguíneos se estableció en 3 días

Si el método ha demostrado ser exitoso en otros estudios de sus aplicaciones potenciales, podría ayudar a mejorar la vida de las muchas personas que están luchando para vivir con insuficiencia cardíaca, dice el profesor Peter Weissberg, director médico de la Fundación Británica del Corazón, uno de patrocinadores del estudio.

Los intentos anteriores para generar una red en 3-D de los vasos sanguíneos utilizando células humanas y andamios sintéticos no han sido muy exitosos.

El nuevo método se basa en dos materiales: gel de lisado de plaquetas humanas y células progenitoras endoteliales (CPE) – un tipo de célula que ayuda a mantener las paredes de los vasos sanguíneos.

Tanto el gel como los CPE pueden ser aislados de la sangre del paciente. En su estudio, los investigadores muestran cómo estos pueden generar una red de vasos sanguíneos pequeños.

Los investigadores compararon la capacidad de la nueva técnica para crecer nuevos vasos sanguíneos dentro del tejido de la aorta de ratas, frente a otros métodos que utilizan geles de colágeno o fibrina.

Los resultados muestran que en un período de 3 días, los CPEs habían establecido una nueva red de vasos sanguíneos dentro del gel lisado de plaquetas humanas. Esto contrasta con la “formación insignificante de una red de capilares inter-conectados dentro de colágeno I o geles de fibrina.”

El co-autor, Dr. Paul De Bank, profesor de farmacología en la Universidad de Bath, dice que debido a que el gel lisado de plaquetas humano contiene un número de diferentes factores de crecimiento, esto estimula los vasos sanguíneos existentes para infiltrarse en el gel y formar nuevas conexiones con los nuevos vasos. Él añade:

“La combinación de células específicas de tejido con este gel que contiene CPE – ofrece el potencial para la formación de los tejidos vascularizados, totalmente funcionales u órganos, que se integran perfectamente con el paciente.”

Los investigadores observan que otra ventaja de su método es que, debido a que el gel viene de plaquetas humanas, debe ser más seguro que los geles derivados de animales.

“Este descubrimiento tiene el potencial de acelerar el desarrollo de aplicaciones de la medicina regenerativa”, concluye el Dr. Paul De Bank.

Datos básicos sobre la insuficiencia cardíaca:

  • Alrededor de 5,1 millones de personas en los Estados Unidos tienen insuficiencia cardíaca;
  • 1 de cada 9 estadounidenses que murieron en 2009, tenían insuficiencia cardíaca;
  • Los factores de riesgo incluyen: fumar, comer alimentos con alto contenido de grasa, la falta de ejercicio y la obesidad.
lisado de plaquetas

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