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08/07/2022

Medicina regenerativa (Ingeniería de tejidos) l – Biomateriales

Por Redacción DOCMED.

. Lectura de 4 minutos

El objetivo de la ingeniería de tejidos es recopilar ideas o teorías que restauren, mantengan o mejoren los tejidos dañados u órganos completos.

La ingeniería de tejidos evolucionó del campo de desarrollo de  biomateriales y se ocupa en la práctica de combinar andamios, células y moléculas biológicamente activas para crear tejidos funcionales.

La piel y los cartílagos artificiales son ejemplos de tejidos fabricados por ingeniería que han sido aprobados por la FDA; sin embargo, actualmente tienen un uso limitado en pacientes humanos.

La medicina regenerativa tiene un campo amplio que incluye la ingeniería de tejidos, e incorpora la investigación sobre auto curación , donde el cuerpo usa sus propios sistemas, algunas veces con ayuda de material biológico extraño, para recrear células y reconstruir tejidos y órganos.

Los términos “ingeniería de tejidos” y “medicina regenerativa” han llegado a ser intercambiables, ya que el campo intenta enfocarse en las curaciones y no en los tratamientos para enfermedades complejas y a menudo crónicas.

Además de las aplicaciones médicas, las no terapéuticas incluyen el uso de tejidos como biosensores para detectar agentes amenazantes biológicos o químicos, y chips de tejidos que se pueden utilizar para probar la toxicidad de un medicamento experimental.

Las células son los componentes fundamentales del tejido, y los tejidos son la unidad básica de la función en el cuerpo.

Los grupos de células forman y secretan sus propias estructuras de soporte, llamadas ¨matriz extracelular¨.

Esta matriz, o andamio, sirve como soporte para las células y oficia como una estación repetidora para varias moléculas de señalización.

Las células reciben mensajes de muchas fuentes que se vuelven disponibles desde el entorno local. Cada señal puede iniciar una cadena de respuestas que determina qué le sucede a la célula.

Al entender cómo responden las células individuales a las señales, cómo interactúan con su entorno y cómo se organizan en los tejidos y organismos, el proceso comienza con la construcción de un andamio a partir de un amplio grupo de fuentes posibles, desde proteínas hasta plásticos.

Una vez creados los andamios, se pueden introducir células con o sin un “coctel” de factores de crecimiento.

Si el entorno es adecuado, se desarrolla un tejido.

En algunos casos, las células, los andamios y los factores de crecimiento se mezclan todos al mismo tiempo, permitiendo que el tejido se “autoensamble”.

Otro método para crear un tejido nuevo, utiliza un andamio existente. Las células de un órgano donado se desprenden y el andamio de colágeno restante se usa para crecer un tejido nuevo.

Este proceso ha sido utilizado para la bioingeniería de tejidos de corazón, hígado, pulmón y riñón.

Este método ofrece grandes esperanzas para utilizar el andamiaje con el tejido humano descartado durante una cirugía y combinarlo con las propias células de un paciente permitiendo hacer órganos personalizados que no sean rechazados por el sistema inmunológico.

Biomaterial

Es cualquier materia, superficie o construcción que interactúa con sistemas biológicos.Los biomateriales pueden derivarse de la naturaleza o sintetizarse en el laboratorio utilizando componentes metálicos, polímeros, cerámicas o materiales compuestos.

 Actualmente, la ingeniería de tejidos juega un papel relativamente pequeño en el tratamiento de pacientes.

Se han implantado vejigas suplementarias, pequeñas arterias, injertos de piel, cartílago y hasta una tráquea completa en pacientes, pero los procedimientos son todavía experimentales y muy costosos.

Los tejidos de órganos más complejos como el corazón, pulmón e hígado se han recreado con éxito en el laboratorio, pero todavía falta mucho para que sean totalmente reproducibles y estén listos para ser implantados.

Sin embargo, estos tejidos pueden ser de gran utilidad en la investigación, especialmente en el desarrollo de fármacos, con el uso de tejido humano funcional para ayudar a seleccionar medicamentos.

Enrejados para ayudar a que sobreviva el tejido fabricado por ingeniería:

Los tejidos fabricados por ingeniería que son mayores a 200 micrones (alrededor del doble del ancho de un cabello humano) no pueden sobrevivir porque no cuentan con redes vasculares (venas o arterias).

Los tejidos necesitan un buen “sistema de plomería”, que se una manera de llevar nutrientes a las células y llevarse el desperdicio, sin un suministro de sangre o mecanismo similar, las células mueren rápidamente.

 A los científicos les gustaría poder crear el tejido con este sistema de plomería incluido.

 Un investigador, financiado por el National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering ( NIBIB), está desarrollando para solucionar este problema un sistema sencillo y fácilmente reproducible: una impresora de tinta modificada que establece un enrejado hecho de una solución de azúcar.

 Esta solución se condensa y el tejido creado, en forma de gel, recupera el formato de enrejado. 

Después, se añade sangre que se disuelve fácilmente en el enrejado de azúcar, dejando canales preformados para que actúen como vasos sanguíneos.

 

Fuentes:

Imagenes: https://www.timetoast.com/timelines/historia-de-la-ingenieria-de-tejidos National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering- https://www.nibib.nih.gov/espanol/temas-cientificos/ingeniería-de-tejidos-y-medicina-regenerativa

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