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Aug 22, 2023

Los científicos vuelven a cultivar células de la retina en el laboratorio utilizando nanotecnología: ScienceAlert

En un esfuerzo por abordar la principal causa de ceguera en los países desarrollados, los investigadores han utilizado nanotecnología para ayudar a regenerar las células de la retina. La degeneración macular es una forma de visión central.

En un esfuerzo por abordar la principal causa de ceguera en los países desarrollados, los investigadores han utilizado nanotecnología para ayudar a regenerar las células de la retina.

La degeneración macular es una forma de pérdida de la visión central, que tiene enormes consecuencias sociales, de movilidad y mentales. Afecta a cientos de millones de personas en todo el mundo y su prevalencia está aumentando.

La degeneración es consecuencia del daño de las células pigmentarias de la retina. Nuestros cuerpos no pueden crecer ni reemplazar estas células una vez que comienzan a morir, por lo que los científicos han estado explorando métodos alternativos para reemplazarlas a ellas y a la membrana dentro de la cual se encuentran.

"En el pasado, los científicos cultivaban células sobre una superficie plana, lo que no es biológicamente relevante", explica Barbara Pierscionek, bioquímica de la Universidad Anglia Ruskin.

"Utilizando estas nuevas técnicas, se ha demostrado que la línea celular prospera en el entorno 3D proporcionado por los andamios".

Biola Egbowon, científica biomédica de la Universidad de Nottingham Trent, y sus colegas fabricaron estos andamios 3D con nanofibras poliméricas y los recubrieron con un esteroide para reducir la inflamación.

Utilizando una técnica llamada electrohilado, que produce fibras de nanómetros de ancho lanzando un polímero fundido a través de un campo de alto voltaje, el equipo pudo mantener el andamio lo suficientemente delgado.

El polímero de poliacrilonitrilo que utilizaron proporcionó resistencia mecánica, y el polímero Jeffamine atrae el agua, lo que esencialmente permite que la estructura sintética actúe como una membrana.

La capacidad del material para atraer agua es lo que ayuda a las células a unirse al andamio y también estimula su crecimiento, pero cuando el efecto es demasiado fuerte, también se ha asociado con la muerte celular en investigaciones anteriores.

La nueva formulación del equipo parece ser la correcta, ya que el sistema aumentó el crecimiento y la longevidad de las células de laboratorio de la retina y las mantuvo viables durante al menos 150 días.

"Esta investigación ha demostrado, por primera vez, que los andamios de nanofibras tratados con una sustancia antiinflamatoria como el acetónido de fluocinolona pueden mejorar el crecimiento, la diferenciación y la funcionalidad de las células epiteliales pigmentarias de la retina", dice Pierscionek.

Intentos anteriores han utilizado colágeno y celulosa para crear una estructura similar, pero Egbowon y su equipo creen que su opción sintética será más fácil de hacer compatible con nuestro sistema inmunológico y más sencilla de modificar.

El nuevo estudio ha demostrado que este método puede mantener saludable la capa única requerida de células de la retina, produciendo biomarcadores que indican que están funcionando de manera más natural que lo que se ha encontrado cuando crecen en otros medios.

Sin embargo, todavía hay mucho que no sabemos acerca de cuán viable será este enfoque para el tratamiento de pacientes humanos con degeneración macular.

"Si bien esto puede indicar el potencial de tales estructuras celularizadas en la medicina regenerativa, no aborda la cuestión de la biocompatibilidad con el tejido humano", advierten Egbowon y sus colegas en su artículo, ya que existe una enorme diferencia entre el crecimiento de células en una placa de Petri y tener un sustituto de tejido funcional dentro del cuerpo.

Otras investigaciones en esta área ya están investigando si las células cultivadas en laboratorio pueden conectarse nuevamente a otros tipos de células de la retina para formar unidades de tejido funcionales. Otra táctica consiste en activar células que ya se encuentran en los tejidos del ojo humano y que regeneran las células de la retina en otros animales.

Los próximos pasos del equipo serán investigar la orientación de las células, que es importante para garantizar que puedan mantener un buen suministro de sangre, antes de que se puedan considerar para realizar pruebas dentro de un sistema vivo.

Esta investigación fue publicada en Materiales y Diseño.