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Crean lágrimas artificiales humanas que no expresan emociones

Células humanas productoras de lágrimas creadas en laboratorio pueden llorar, pero no expresar emociones ni sollozar. Serán útiles para tratar trastornos que causan enfermedades de los ojos.

Llorar tiene que ver con la naturaleza humana y con nuestra cultura: unas personas lloran mucho más que otras y nuestra interpretación de las lágrimas, propias o ajenas, depende de cada persona, del momento y del lugar.

Las lágrimas se forman principalmente en la glándula lagrimal y tienen varios objetivos, como distribuir oxígeno a los ojos, lubricarlos y mantenerlos limpios de sustancias irritantes.

Sin embargo, en los seres humanos las lágrimas se producen también como consecuencia de una fuerte tensión emocional y entonces se convierten en llanto o sollozo.

Estas lágrimas emocionales tienen una química diferente a las de las lágrimas de lubricación, ya que contienen más hormonas.

Ahora, científicos holandeses y suizos han conseguido algo sorprendente: cultivaron pequeñas glándulas lagrimales humanas en una placa de laboratorio y luego las hicieron llorar, según se explica en un comunicado.

Pioneros

Estos cultivos de lágrimas, tal como explica la revista Nature, son los primeros organoides de las glándulas lagrimales, formados por conjuntos tridimensionales de células con propiedades similares a sus equivalentes orgánicos.

Los organoides son agregados de células cultivadas en matrices tridimensionales (3D) específicas, que dan lugar a órganos en miniatura simplificados que conservan algunas funciones fisiológicas.

Los organoides se forman a partir de una o varias células, de un tejido, de células madre embrionarias o de células madre pluripotentes inducidas, que pueden autoorganizarse en cultivos tridimensionales.

Los organoides desarrollados en la nueva investigación pueden producir un líquido similar a una lágrima, aunque no expresar emociones ni sollozar.

Sin embargo, los investigadores observaron diferentes células de la glándula lagrimal que producen distintos componentes de las lágrimas. Y estas células también reaccionan de manera diferente a los estímulos que provocan lágrimas.

Aunque en los seres humanos la glándula lagrimal está formada por varios tipos de células, los organoides solo contienen uno: la célula ductal.

Ojos hinchados de llorar

Para conseguir que estos organoides «lloraran», los investigadores los expusieron a diferentes sustancias químicas capaces de transmitir un mensaje entre las células nerviosas y las glándulas.

Al igual que los humanos que lloran en respuesta al dolor, los organoides lloraron en respuesta a estímulos químicos como la norepinefrina, un neurotransmisor precursor de la adrenalina, generalmente secretada por el sistema nervioso central.

Sin embargo, el organoide no tenía el conducto lagrimal que drena las lágrimas a través del hueso nasal hacia la parte posterior de la nariz.

Las lágrimas artificiales no podían salir como lo hacen cuando lloramos, por lo que lo que hicieron fue hinchar al organoide: nuestros ojos a veces se hinchan también de tanto llorar, cuando las lágrimas no pueden fluir.

El organoide no lloró, propiamente hablando, pero contuvo las lágrimas y se hinchó como un globo. Los investigadores señalan que el tamaño de los organoides puede utilizarse como indicador de la producción y secreción de lágrimas.

Pero los investigadores fueron mucho más lejos: tomaron los organoides del plato de laboratorio donde se habían cultivado sus células y los trasplantaron a ratones.

Una vez en los roedores, los organoides se integraron en el sistema y formaron estructuras en forma de canales que contienen las proteínas propias de las lágrimas.

Aplicaciones prácticas

El equipo espera que estos organoides se puedan utilizar para estudiar las glándulas lagrimales, pero también para probar e identificar medicamentos que afectan el desarrollo de las lágrimas.

Estos organoides de las glándulas que producen lágrimas podrían usarse para estudiar y eventualmente tratar los trastornos que causan sequedad en los ojos, incluida una afección autoinmune llamada síndrome de Sjögren, según los investigadores.

Los organoides derivados de células humanas también podrían eventualmente proporcionar material para trasplantes, para reemplazar glándulas lagrimales enfermas o dañadas.

También servirán para ensayos clínicos con personas que padecen sequedad de boca, una afección que puede provocar caries y dificultad para masticar y saborear.

Referencia

Exploring the human lacrimal gland using organoids and single-cell sequencing. Marie Bannier-Hélaouët et al. Cell Stem Cell, March 16, 2021. DOI:https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.02.024

Foto superior: Los organoides de la glándula lagrimal producen un líquido similar a una lágrima (rojo). Crédito: Yorick Post / Instituto Hubrecht.

RedacciónT21

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