Glándulas secretoras de reemplazo

Glándula salival bioingeniería (verde, células epiteliales GFP e inyección de gelatina TRITC) TSUJI ET AL. Un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Ciencias de Tokio (TUS) ha creado precursores de glándulas salivales  y glándulas lagrimales que, cuando se trasplantaron a ratones, se conectaron con éxito a los conductos y al sistema nervioso del huésped. Una vez conectadas, estas glándulas secretoras cultivadas en laboratorio ayudaron a restaurar la producción de saliva y lágrimas en animales a los que se les habían extirpado previamente glándulas salivales o lagrimales sanas. Takashi Tsuji y sus colegas de TUS informaron sus resultados en dos artículos publicados hoy (1 de octubre) en Nature Communications.

“La gente ha trabajado mucho con células madre, pero esta es la primera vez que veo el trasplante de una glándula salival [bioingeniería] completa,” dijo Olga Baker, profesora asistente de biología oral de la Universidad de Buffalo, que no participó en el trabajo. “Hasta donde yo sé, esta es la primera vez”

Disfunción de las glándulas salivales y…

Para crear las glándulas secretoras, Tsuji y sus colegas se basaron en trabajos previos que utilizaron una técnica de bioingeniería que desarrollaron para reconstituir gérmenes de órganos a partir de dientes y folículos pilosos a través de un método de procesamiento de células en 3D.

Primero, crearon los precursores glandulares o gérmenes in vitro utilizando células epiteliales y mesenquimales individuales aisladas de glándulas embrionarias . Después de tres días en el cultivo de órganos, las glándulas creadas mediante bioingeniería habían experimentado una morfogénesis de ramificación, seguida de una elongación del tallo y la formación de hendiduras, tres signos reveladores de organogénesis. En ese momento, los investigadores también observaron una acumulación de saliva en los conductos de los gérmenes de las glándulas salivales creados mediante bioingeniería.

El equipo de Tsuji injertó a continuación estos gérmenes de las glándulas secretoras en ratones a los que se les habían quitado las glándulas salivales o lagrimales sanas utilizando un nailon. método plástico de conexión de tejido interepitelial guiado por hilo que se publicó en Nature Communications el año pasado. Las glándulas secretoras precursoras no solo inervaron, sino que, en respuesta a la estimulación del sistema nervioso, comenzaron a secretar saliva y lágrimas, humedeciendo la boca y los ojos secos en los modelos animales.

Hemos proporcionado una prueba- de concepto para el reemplazo de órganos secretores mediante bioingeniería, dijo a The Scientist en un correo electrónico el coautor del estudio Masatoshi Hirayama, profesor asistente de oftalmología en la Escuela de Medicina de la Universidad de Keio en Japón. Las glándulas obtenidas mediante bioingeniería se desarrollaron in vivo con la conexión correcta al conducto receptor de la glándula parótida o lagrimal, lo que se confirmó mediante el transporte de saliva y lágrimas sin fugas.

Aunque la glándula salival trasplantada mediante bioingeniería, que era aproximadamente un tercio de el tamaño de la construcción estaba destinado a reemplazar y secretar saliva, no tenía la cantidad y la calidad para reemplazar completamente el líquido producido por una glándula sana y adulta, dijo Baker. Además, el estudio no indicó si el suministro de sangre puede llegar a la glándula trasplantada, lo que sería fundamental para la supervivencia. Sería interesante saber cómo se desarrollan las células en la glándula trasplantada más allá de [lo] que se informa, añadió.

Queda mucho por ver antes de que las glándulas lagrimales y salivales cultivadas en laboratorio estén listas para su uso en humanos. . Por ejemplo, las células que el equipo de Tsuji usó para crear estos gérmenes de órganos no son ideales para uso clínico.

Para realizar completamente la aplicación clínica práctica de la regeneración de las glándulas secretoras, se deben identificar fuentes de células adecuadas, dijo Hirayama. Con ese fin, el equipo está trabajando para ver si las células madre pluripotentes inducidas o embrionarias humanas pueden estimularse para formar glándulas funcionales en el laboratorio. Tendremos que identificar fuentes de células de varias poblaciones de células madre derivadas de tejidos aisladas de pacientes que tienen la capacidad inducible por órganos para reproducir las interacciones epiteliales y mesenquimales para la organogénesis, agregó Hirayama.

Además, la clínica El potencial del enfoque de injerto particular que tomó el equipo debe evaluarse en el contexto de la salud y la enfermedad. Trasplantar una glándula cultivada en laboratorio en tejido enfermo, que a menudo está sujeto a inflamación, probablemente será más difícil que injertar un germen de órgano en un huésped sano. La investigación adicional de la aplicación clínica de estos métodos, incluido el injerto y los nichos receptores para la regeneración de órganos, contribuirá al desarrollo de . . . terapia de regeneración de glándulas en humanos, dijo Hirayama.

Aún así, el estudio señala el camino para construir glándulas secretoras de reemplazo para humanos. Y el enfoque de la bioingeniería puede aplicarse más ampliamente, dijo Hirayama, no solo a otras glándulas y órganos de los sentidos, sino también a los órganos endocrinos endodérmicos, incluidos el hígado y el páncreas.

M. Hirayama et al., Regeneración funcional de la glándula lagrimal mediante el trasplante de un germen de órgano creado mediante bioingeniería, Nature Communications, doi: 10.1038/ncomms3497, 2013.

M. Ogawa et al., Regeneración funcional de las glándulas salivales mediante el trasplante de un germen de órgano creado mediante bioingeniería, Nature Communications, doi: 10.1038/ncomms3498, 2013.

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