Científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison y de la Universidad del Estado de Arkansas (EEUU) lograron convertir hojas de espinaca en un prototipo de tejido cardíaco humano.
En concreto, usaron hojas modificadas de este vegetal como un "andamio" capaz de funcionar de forma similar al de un pequeño sistema circulatorio y consiguieron que en su interior latieran células cardíacas. Los resultados de estos experimentos se publicaron en la revista "Biomaterials".
Según los investigadores, esto podría usarse más adelante para regenerar tejidos o quizás incluso para diseñar órganos artificiales.
"Aún tenemos mucho trabajo que hacer, pero los resultados son, hasta ahora, realmente prometedores", dijo en un comunicado Glenn Gaudette, investigador en el "Worcester Polytechnic Institute" y coautor del estudio.
Bioingeniería de tejidos
Uno de las problemas a los que se enfrenta la bioingeniería de órganos y tejidos, que trata de diseñar sistemas artificiales que emulen el funcionamiento de los órganos y tejidos naturales para curar enfermedades y heridas, es conseguir un modo de alimentar los tejidos. De momento, resulta imposible reproducir la complejidad y el pequeño tamaño de la red de "tuberías" que forma el sistema circulatorio de humanos.
Una red de tuberías
En la naturaleza, esta red está formada por "tubos" de varios calibres, de mayor a menor tamaño por arterias, venas, arteriolas, vénulas y, finalmente, capilares. Estos se ramifican por el cuerpo, formando una compleja red que recuerda a las ramas de un árbol, y transportan la sangre hasta todas las células del cuerpo.
El problema es que estas estructuras son muy difíciles de crear de forma artificial.
Por eso, estos investigadores decidieron aprovechar tejidos vegetales con esta finalidad: "Las plantas y los animales usan distintas formas de transportar fluidos, compuestos químicos y macromoléculas, pero aún así, tienen unas estructuras vasculares sorprendentemente similares", escribieron los autores del estudio.
A lo largo de varios experimentos, los científicos "desnudaron" a las hojas de espinacas de sus células vegetales. Para ello usaron una técnica especial en la que aplicaron un potente detergente capaz de degradar las partes blandas de la hoja.
Una vez retiradas las células, en las hojas tan solo quedó una estructura principalmente formada por celulosa, una sustancia que no produce rechazo en humanos y que mantenía intacta la estructura del sistema circulatorio de las hojas.
A continuación, cultivaron células musculares cardíacas humanas en su interior, y lograron que latieran cinco días después en ese extraño medio. Algunas sobrevivieron hasta tres semanas. En una demostración, inyectaron un tinte rojo para simular la circulación de la sangre en las hojas translúcidas.
Además, inyectaron unas pequeñas esferas, de 10 micrómetros de diámetro (100 veces menos que un milímetro), un tamaño similar al de los glóbulos rojos, para comprobar si podían fluir por los vasos de la planta, y comprobaron que sí que podían hacerlo.
Los científicos usaron esta técnica con perejil y con raíces de cacahuetes. Esperan usar distintas plantas para diferentes finalidades: "La hoja de la espinaca es más apropiada para un tejido muy vascularizado, como el cardíaco, mientras que la Impatiens capensis, con sus vasos cilíndricos, parece ser mejor para un injerto arterial. A la inversa, las columnas de vasos de la madera podría ser útil para fabricar huesos artificiales, gracias a la fuerza y la geometría de su estructura", escriben los autores.
OTROS ESTUDIOS
Otros investigadores usaron antes los tejidos vegetales como un andamio para cultivar tejidos humanos. Recientemente, científicos de la Universidad de Ottawa usaron células de manzanas y las rellenaron con tejido cervical.
INJERTOS
Los científicos esperan usar esta técnica para hacer injertos más adelante. De momento, comprobarán que un andamio de estas características no sea rechazado por el organismo, después de ser insertado, según informó "The Washington Post".
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