Newsletter DPT Nro. 33

ISSN 2618-236X

Enero / 2019

Ingeniería de tejidos: uso de estructuras vegetales descelularizadas

Se aprovecha la similitud entre la estructura vascular de las plantas y los tejidos animales
Imagen: Kristian Peters -- Fabelfroh
Mientras crece la necesidad de órganos y tejidos para trasplante, uno de los principales factores que hoy limitan la aplicabilidad clínica de las soluciones propuestas por la ingeniería de tejidos reside en la dificultad para constituir redes vasculares funcionalmente viables.

La tendencia actual se orienta hacia enfoques bioinspirados, impulsados aún más por las técnicas de descelularización. La descelularización elimina el material celular de un tejido u órgano, dejando un andamiaje formado por una matriz extracelular (MEC) cuya composición depende del tejido u órgano del cual se derivó, al tiempo que conserva una red vascular intacta. Al eliminar el material celular del tejido de un donante, un injerto descelularizado se volvería no inmunogénico al tiempo que conservaría la estructura orgánica general. Los tejidos y órganos descelularizados pueden recelularizarse con las propias células del paciente receptor para crear un injerto autólogo.

Sin embargo, dado que la composición bioquímica nativa y la estructura jerárquica del tejido de un posible injerto descelularizado dependen del donante, existen inconsistencias entre los tejidos u órganos derivados de diferentes donantes, debido a variables como la edad, la patología del organismo o tejido y las características específicas del protocolo de descelularización.

Si bien los animales y los vegetales exhiben mecanismos notoriamente diferentes para transportar fluidos, productos químicos y macromoléculas, manifiestan sorprendentes similitudes en sus estructuras vasculares. La vasculatura de las plantas responde a la Ley de Murray, que describe el diseño de la red ramificada del sistema cardiovascular humano.

El artículo reseñado se refiere al aprovechamiento de similitudes en la estructura vascular de los tejidos vegetales y animales para desarrollar tejido vegetal descelularizado como andamiaje prevascularizado para aplicaciones de ingeniería de tejidos. Las similitudes innatas y la aparente biocompatibilidad de la matriz extracelular (ECM) de las plantas impulsaron al equipo a investigar si las plantas y sus vasculaturas innatas podrían servir como andamiajes perfusables para la ingeniería de tejidos humanos.

La descelularización basada en perfusión se modificó para diferentes especies de plantas, proporcionando distintas geometrías de andamiaje. Los andamiajes de las plantas se recelularizaron con células endoteliales humanas que colonizaron las superficies internas de la vasculatura de la planta. Las células madre mesenquimales humanas y los cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes se adhirieron a las superficies externas de los andamios vegetales. Los cardiomiocitos mostraron una función contráctil y capacidades de manejo de calcio. Estos datos muestran el potencial de las plantas descelularizadas como andamios para la ingeniería de tejidos, lo que en última instancia podría proporcionar una tecnología “verde” rentable para la regeneración de tejido vascularizado de gran volumen.
Fuente: “Crossing kingdoms: Using decellularized plants as perfusable tissue engineering scaffolds”. Joshua R. Gershlaka; Sarah Hernandez, Gianluca Fontana, Luke R. Perreault, Katrina J. Hansena, Sara A. Larson, Bernard Y.K. Binder, David M. Dolivo, Tianhong Yang, Tanja Dominko, Marsha W. Rolle, Pamela J. Weathers, Fabricio Medina Bolivar, Carole L. Cramer, William L. Murphy, Glenn R. Gaudette. Biomaterials, Volume 125, May 2017, pp.13-22. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2017.02.011