Un estudio realizado por científicos del Hospital Infantil de Los Ángeles – EE.UU. ha demostrado que la ingeniería de tejidos del colon derivados de células humanas es capaz de desarrollar los muchos nervios especializados requeridos para la función, imitando la población neuronal que se encuentra en el colon nativo. Estas neuronas especializadas, localizadas en el intestino, forman el sistema nervioso entérico, que regula la motilidad del tracto digestivo, la secreción, la absorción y el flujo sanguíneo gastrointestinal. Además, en una condición llamada enfermedad de Hirschsprung o aganglionosis, donde esas neuronas no están presentes, el equipo fue capaz de reemplazarlas.
El estudio – el primer informe sobre el sistema nervioso entérico en la ingeniería de tejidos del colon derivado de humanos – fue publicado online antes de la impresión en la revista de Ingeniería de Tejidos, parte A, el 28 de septiembre.
En los intestinos sanos, los alimentos se mueven a lo largo del tracto digestivo a través de peristaltismo – una serie de contracciones en forma de onda. Se requieren células especiales nerviosas llamadas células ganglionares para este movimiento, pero también hay una rica mezcla de otros tipos de células nerviosas. En los niños con la enfermedad de Hirschsprung, estas células están desaparecidas. Sin ellas, el intestino se bloquea y se requiere la extirpación quirúrgica del segmento afectado del colon.
Para ayudar a estos y otros niños que sufren de enfermedades intestinales que pueden requerir la extirpación quirúrgica de la totalidad o parte de su intestino, el equipo del Children´s Hospital Los Angeles – CHLA – liderado por el investigador principal Tracy C. Grikscheit, MD, un cirujano pediatra e investigador en el Instituto de Investigación de Saban del CHLA – está desarrollando opciones de ingeniería tisular para estos niños.
Uno de los objetivos de la creciente ingeniería tisular de órganos es generar nuevo tejido de las propias células de un paciente. Grikscheit y su equipo primero tenían que determinar qué partes del sistema nervioso entérico estaban presentes en la ingeniería de tejidos de colon cuando se cultiva a partir de células humanas normales.
«La diversidad de tipos de neuronas que creció a partir de la ingeniería de tejidos humanos de colon fue una revelación para nuestro equipo, porque antes sólo habíamos documentado que algunos ganglios estaban presentes», dijo Grikscheit, quien también es profesor asociado titular de Cirugía de la Keck Escuela de Medicina de la Universidad del Sur de California. «El siguiente paso fue determinar si estos elementos neuronales podrían ser suministrados a dos puntos de la ingeniería de tejidos, que es la falta o ausencia de neuronas – como en la enfermedad de Hirschsprung.»
Los científicos inicialmente cultivaron células de pacientes con la enfermedad de Hirschsprung y de ratones de laboratorio con una mutación genética que causa aganglionosis. En ambos casos, la ingeniería de tejidos de colon derivados de estas celulas no tenía los componentes de suma importancia del sistema nervioso intestinal. En un segundo conjunto de experimentos, de nuevo pruebas tanto del ratón y células humanas, los investigadores añaden neuroesferas, que son grupos de células progenitoras neurales purificadas. Las células fueron teñidas con fluorescencia verde, por lo que los científicos pudieran visualizar fácilmente donde las células nerviosas terminaron en la ingeniería de tejidos, así como determinar el origen de las células nerviosas.
«Después de crecer el colon durante cuatro semanas, vimos que las células nerviosas verdes se habían incorporado en el interior de la ingeniería de tejidos humanos derivada de un paciente que carece de esos elementos y que los diferentes subtipos nerviosos estaban allí presentes», dijo el primer autor del estudio, Minna Wieck, MD, un investigador y residente de cirugía en CHLA.
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