Pablo Javier PiacenteCientíficos del Instituto Max Planck de Biomedicina Molecular en Münster, Alemania, han desarrollado un tejido sintético en el que pueden formarse vasos sanguíneos. El avance más importante concretado por los investigadores fue haber conseguido profundizar en las cualidades específicas de los materiales: de esta forma, pudieron determinar qué aspectos o características promueven el crecimiento de los vasos sanguíneos.
El sistema se sustenta en un hidrogel tridimensional a base de azúcar. En el mismo, los especialistas realizan dos canales con una aguja de acupuntura: corren paralelos, separados por una distancia de aproximadamente un milímetro. En cada uno de estos canales se incorporan células endoteliales.
Las células endoteliales recubren los vasos sanguíneos en los tejidos naturales. Es un tipo de célula aplanada que protege el interior de los vasos sanguíneos y principalmente de los capilares, conformando un sector de su pared. Una de sus funciones es regular la angiogénesis, el proceso fisiológico a través del cual se forman vasos sanguíneos nuevos a partir de los vasos preexistentes.
En el sistema creado artificialmente, las células endoteliales «cultivadas» forman contactos entre sí y se adhieren al entorno de tejido sintético en el primer canal, creando así un vaso sanguíneo principal después de aproximadamente un día. Pero es quizás el paso posterior el más trascendente: ahora, los investigadores deben promover la creación de otros vasos sanguíneos.
Moléculas que activan el proceso
De acuerdo a una nota de prensa, los científicos incorporaron al cultivo moléculas que impulsan el crecimiento de los vasos sanguíneos en los tejidos naturales, utilizando para ello el segundo canal creado. Previamente, habían analizado y estudiado cuáles eran las mejores condiciones y las moléculas indicadas para favorecer el desarrollo de nuevos vasos sanguíneos.
A continuación, lograron confirmar que las células endoteliales migran al hidrogel gracias al impulso de las moléculas incorporadas. Este paso es crucial para que puedan formar estructuras tubulares y desarrollar nuevos vasos sanguíneos, que se conecten al vaso principal.
Un escollo superado
Aunque las estructuras tubulares se desarrollaron, fueron más pequeñas que las presentes en los tejidos naturales. Sin embargo, como se establece en las conclusiones del estudio, publicado en la revista Nature Communications, los especialistas lograron superar ese escollo, en un avance que realza el potencial de esta investigación.
El problema estaba en la interacción entre determinadas moléculas y el azúcar que conforma el hidrogel.
Al intercambiar estas moléculas, lograron que las células endoteliales migraran más rápido hacia el hidrogel y desarrollaran estructuras tubulares adecuadas. Finalmente, los vasos sanguíneos se formaron de acuerdo a condiciones similares a las naturales.
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Un conjunto de aciertos
En conclusión, los científicos creen que las claves del éxito de este tejido sintético es la capacidad para activar ciertas moléculas de adhesión en la membrana de las células endoteliales que crean los vasos sanguíneos, permitiendo que se integren y migren en grupos desde el vaso principal, conformando estructuras tubulares.
Al mismo tiempo, las condiciones del material usado en el hidrogel sintético permitieron que las células formen vasos sanguíneos de tamaño adecuado.
Una condición básica para que un tejido sea funcional es que los vasos sanguíneos puedan crecer en el mismo y conectarse con el sistema vascular del organismo, garantizando que el tejido reciba el suministro necesario de oxígeno y nutrientes.
Teniendo en cuenta que el nuevo tejido sintético parece lograr este objetivo, podría transformarse en un primer paso para el desarrollo de órganos funcionales artificiales de reemplazo, con amplias aplicaciones en medicina regenerativa y otros campos relacionados.
Referencia
Synthetic extracellular matrices with tailored adhesiveness and degradability support lumen formation during angiogenic sprouting. Liu J, Long H, Zeuschner D, Räder AFB, Polacheck WJ, Kessler H, Sorokin L and Trappmann B. Nature Communications (2021).DOI:https://dx.doi.org/10.1038/s41467-021-23644-5
Foto: los científicos han logrado diseñar un hidrogel sintético en el que las células forman nuevos vasos sanguíneos, que crecen a partir de un vaso sanguíneo principal (en posición vertical a la izquierda). Crédito: Liu et al./Nat Comm 2021.
Buen articulo, como todos los suyos, Sr. Piacente, gracias por esta información científica, a nivel de calle, y muy claro, acerca de cómo funciona el gel para crear nuevos vasos sanguíneos. Un saludo cordial.
Su siempre admirador :Juan C. Vargas.