¡Bienvenidos a nuestro nuevo post! En este artículo, te presentaré algunas curiosidades sobre la creación de órganos artificiales, serán abordados los siguientes aspectos:
¿Qué es la ingeniería de tejidos?
¿Cómo funciona el proceso de crear tejidos?
Órganos replicados exitosamente en laboratorio
Ejemplo clínicos y laboratoriales
Ventajas y desventajas de los órganos artificiales
Prepárate para aprender cosas sorprendentes sobre la ingeniería de órganos y sorprender a tus amigos con estos datos interesantes.
La ingeniería de tejidos y los órganos artificiales
¿Qué es la ingeniería de tejidos?
La ingeniería de tejidos es la ciencia que se encarga de cultivar nuevas células para crear tejidos en laboratorio. Para crear estos tejidos imitan la nanoestructura de tejidos del cuerpo. Esta ciencia busca utilizar materiales biocompatibles para evitar reacciones negativas en el órgano, este material debe servir de apoyo, proteger a las células que se encuentran alrededor y posibilitar la regeneración celular.
¿Cómo funciona el proceso de crear tejidos?
Para la reconstrucción de órganos se investiga el uso de varios materiales, tales como: cerámicas artificiales o naturales, plásticos biodegradables y matrices de órganos donados o de origen animal. En este último ejemplo se ejecuta un proceso de descelularización para evitar reacciones inmunológicas. La descelularización consiste en extraer las células del donador y reemplazarlas por la de la persona que recibirá el trasplante.
Estos materiales sirven de base para construir el órgano futuro y repite estímulos de señalización celular. También se carga este modelo con células del paciente, lo que acelera el proceso de regeneración. Si no hay suficientes células del mismo tejido, se buscan células madre o de otros tejidos.
Previamente se colecta una muestra de las células de este órgano y se cultivan estas células. Se semean estas células cultivadas en cima del “andamio” hasta recubrirlo. Estas células necesitan ser posicionadas en un lugar específico y las camadas son puestas de una en una.
También hay una investigación que planea emplear impresoras 3D cargadas con materiales biocompatibles para acelerar el proceso de creación de este “andamio”. El uso de la impresora 3D puede reducir el tiempo de creación del “andamio” de 9 horas a algunos minutos. El método de impresión del Dr. Chi Zhou logró reducir este tiempo a nueve minutos, sin embargo aún no es capaz de construir órganos completos.
Después de este proceso inicial de preparación del modelo, se le introduce en el biorreactor. Este aparato se encarga de mimetizar las funciones del organismo para proporcionar condiciones fisiológicas lo más cercanas posibles al organismo humano para que ocurra el desarrollo y maduración del tejido. Las funciones del biorreactor son: controlar la temperatura, intercambiar gases, nutrientes y deshechos de las células. El tejido final es implantado en el órgano dañado para promover la regeneración.
Órganos replicados exitosamente en laboratorio
En humanos hasta entonces se ha logrado implantar órganos planos (piel), tubos (vasos sanguíneos y uretra) y órganos huecos no tubulares (el estómago y la vejiga). Aún no se pudo implantar órganos sólidos debido a la complejidad de estos órganos. Uno de los mayores problemas a la hora de crear estos órganos es conectar las venas, arterias y vasos capilares para suministrar la sangre y mantener al órgano vivo.
Ejemplo clínicos y laboratoriales
Molly Stevens es una profesora de Reino Unido que lideró una pesquisa sobre la aplicación de sistemas poliméricos inteligentes para el cultivo de hueso. Este método innovador logró crear grandes cantidades de hueso humano maduro y otros órganos más difíciles de replicar, como por ejemplo: el hígado y el páncreas.
El ejemplo más conocido de órgano artificial es la piel artificial que se genera a partir de una membrana de colágeno, ayudando a pacientes con quemaduras o cirugías estéticas.
Doris Taylor es una investigadora de Estados Unidos que logró descelularizar el corazón de una rata e inyectar células de corazón. Ocho días tras el procedimiento afirmó que el corazón estaba latiendo.
Utilizando la impresión el doctor Atala logró construir un hígado en miniatura capaz de metabolizar fármacos. Ahora el próximo reto es hacerlo en tamaño natural.
Se creó una oreja artificial que después de 12 semanas de crecimiento fue implantada en una rata. El órgano artificial tiene una apariencia parecida a la de la oreja natural y también conserva su flexibilidad. Este estudio fue conducido por científicos del hospital de General de Massachusetts (Boston) y para ello fueron utilizadas células animales.
Ventajas y desventajas de los órganos artificiales
España es referencia en donaciones de órganos, aún así los números de personas que necesitan un trasplante superan la cantidad de donaciones. La ingeniería de tejidos podría ayudar a sanar esta falta de órganos. Otra ventaja que podría ser proporcionada por la reducción del precio de creación de órganos artificiales es la disminución del tráfico de órganos y secuestro de personas.
Aunque ya existen casos exitosos de trasplantes artificiales en seres humanos, aún faltan más estudios y los costes para este procedimiento aún son muy elevados. Como estos órganos están creados con células del propio individuo que lo va a recibir, tiende a disminuir el riesgo de rechazo de los trasplantes.
Mira también nuestro post con 60 curiosidades sobre el cuerpo humano:
📚 Fuentes:
https://cordis.europa.eu/article/id/35748-developing-human-organs-and-body-parts-in-the-lab/es
https://www.elmundo.es/economia/2017/01/31/58907d13268e3e7c6b8b46a7.html
https://www.bbc.com/mundo/noticias/2012/03/120321_manos_artificiales_lp
https://www.bbc.com/mundo/noticias/2012/03/120321_manos_artificiales_lp
https://www.bbc.com/mundo/noticias/2013/08/130731_salud_oreja_artificial_en
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.0504705102#abstract
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