«Andamios celulares» para restaurar las funciones del cuerpo humano

Investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México y de la Universidad Autónoma de Nuevo León desarrollan el proyecto de “andamios celulares” para la regeneración del hueso a partir de células troncales o madre en pacientes con labio leporino en el Hospital Gea González de la Ciudad de México.

En la búsqueda por restaurar algunas funciones biológicas “dañadas” del cuerpo humano se crean injertos que no sólo buscan completarlas, sino además que se logren mimetizar con el cuerpo. Los andamios celulares pretenden funcionar como sustitutos biológicos para reparar o mejorar la función de un tejido u órgano, basándose en la combinación de soportes para generar hueso y células troncales.

El trabajo de la doctora Lizeth Fuentes Mera y su equipo en la Universidad de Nuevo León, se enfoca en la experimentación con células madre provenientes de la membrana amniótica (membrana que cubre la cara fetal de la placenta formando la superficie externa del cordón umbilical) por su fácil obtención.

Para esta investigación se obtuvieron las células madre de la membrana señalada y se hicieron varios cultivos para analizar su capacidad de diferenciación, que es el proceso en que las células primordiales se convierten en células especializadas y adquieren una función determinada. En este caso se escogió a la subpoblación (llamada CD105) por su capacidad para diferenciarse en osteoblastos o células del hueso.

Osteoblastos y andamios

Las células encargadas de convertir el colágeno en hueso se llaman osteoblastos, los cuales tienen dos destinos posibles: ser rodeados por la matriz ósea que ellos mismos producen, o pueden permanecer en la superficie del tejido óseo recién formado, aplanándose.

“Fue necesario ir diseccionando las etapas de las células y ver cuál era la mejor subpoblación y cuál era el mejor momento para poder trasplantar al paciente. Nosotros creamos un núcleo de mineralización, con el que esperamos que células del mismo paciente empiecen a poblar y a mineralizar. Ahora en el cuarto de cultivo se gotean las células dentro del andamio y esperamos 9 días, pues es el momento en que la célula llega a la etapa de mineralización, y cuando está listo el andamio para ser trasladado al paciente”.

El hueso tiene una manera especial de formarse, pues una vez que un osteoblasto se mineraliza se encapsula y se forma un osteocito, que es la célula que forma al hueso, y una vez que está fuertemente estructurado ya no hay riesgo de que la célula implantada en el andamio migre a otro lugar. De ahí la importancia de esperar hasta la etapa de mineralización, porque la célula se fija al “andamio”.

“Sin embargo, la perfecta fijación de la célula dependerá de lo que la contiene. Nosotros trabajamos en colaboración con la doctora Cristina Piña para el diseño de nuestros ‘andamios’ celulares”, comentó Lizeth Fuentes.

Así, los andamios celulares utilizados para este proyecto están hechos de hueso poroso de bovino, propuestos por la doctora Cristina Piña Barba del Instituto de Materiales de la Universidad Nacional Autónoma de México.

Biomateriales

Los biomateriales utilizados para la construcción de “andamios” deben cumplir ciertos requisitos, como tener una estructura porosa ya que todos los poros se encuentran interconectados entre sí, esto hará que se favorezca la integración y vascularización del tejido, es decir, la formación de vasos sanguíneos en una lesión.

Además, de ser biocompatibles y teniendo adecuadas propiedades mecánicas y una superficie química que favorezca la adhesión y proliferación celular. Los “andamios” se asemejan a un edificio habitacional donde las células son las personas que van a habitarlo y van a reparar el tejido de donde son implantados.

La técnica construida para el binomio células diferenciadas y andamios es esencial. “Los ‘andamios’ diseñados para los pacientes con labio leporino son de hueso de bovino para que las células puedan generar hueso, porque lo que hay que reconstruir es el hueso de su paladar”, finalizó la doctora Piña Barba, investigadora del Instituto de Materiales de la Universidad Nacional Autónoma de México.