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Una nueva piel creada con bioingeniería se parece más a la real

Una nueva piel creada con bioingeniería se parece más a la real

 
Consultado:17 de abril 7:50pm
 
 
 
El producto, que se ha probado con éxito en ratas, tiene vasos sanguíneos y linfáticos, afirman los científicos

 Traducido del inglés: jueves, 30 de enero, 2014

MIÉRCOLES, 29 de enero de 2014 (HealthDay News) -- Las personas que necesitan injertos de piel debido a quemaduras u otras lesiones podrían algún día recibir una piel creada en un laboratorio con bioingeniería que funciona en gran medida como la piel humana real, informan unos investigadores suizos.

Esta nueva piel no solo tiene sus propios vasos sanguíneos, sino también (y esto es igual de importante) sus propios vasos linfáticos. Los vasos linfáticos son necesarios para evitar la acumulación de fluidos que pueden acabar con el injerto antes de que tenga tiempo de formar parte de la propia piel del paciente, indicaron los investigadores.

El descubrimiento de que los vasos linfáticos pueden crecer en un laboratorio también abre "un amplio espectro de posibilidades en el campo de la ingeniería de los tejidos, ya que todos los órganos del cuerpo humano (con la excepción del cerebro y el oído interno), contienen vasos linfáticos", afirmó la investigadora principal, Daniela Marino, de la Unidad de Investigación sobre Biología de los Tejidos del Hospital Universitario Pediátrico de Zúrich.

"Estos datos sugieren con fuerza que si un injerto de piel creado mediante ingeniería que contiene tanto vasos sanguíneos como linfáticos se trasplantara a pacientes humanos, la formación de fluidos se dificultaría, la curación de las heridas mejoraría y se fomentaría en gran medida la regeneración de una piel casi natural", señaló Marino.

Los investigadores dijeron que hasta ahora, los injertos de piel con bioingeniería no han contenido muchos de los componentes de la piel real, incluyendo los vasos sanguíneos y linfáticos, la pigmentación, las glándulas sudoríparas, los nervios y los folículos capilares.

Los vasos sanguíneos transportan los nutrientes, el oxígeno y otros factores esenciales que mantienen a los órganos vivos y en funcionamiento. Los vasos linfáticos quitan el fluido del tejido y lo devuelven al torrente sanguíneo.

"Cuando la piel sufre una herida, el fluido se acumula en el tejido dañado", explicó Marino. "Si no se quita de forma eficiente, se acumula y crea lo que se conoce como seromas, que pueden hacer que la herida no se cierre y que la piel no se regenere".

Para crear la piel nueva, el grupo de Marino usó células humanas de vasos sanguíneos y linfáticos, colocándolos en una solución que diseminaba las células en un gel parecido a la piel. Después de un tiempo en la incubadora, la mezcla creció y se convirtió en injertos de piel.

Los investigadores probaron entonces los injertos en ratas, y hallaron que la piel creada con bioingeniería se convirtió en una piel casi normal. Después de conectar el injerto con el propio sistema linfático de las ratas, recogió y extrajo el fluido del tejido, tal y como hace la piel normal.

Los injertos de piel que crecen de este modo podrían tener su mejor uso en los pacientes con quemaduras severas que no tienen suficiente piel propia para hacer injertos, señalaron los investigadores.

Pero los expertos comentaron que los experimentos en animales no siempre funcionan cuando se prueban en personas. Aun así, Marino dijo que tiene la esperanza de que no falte mucho para los ensayos con humanos.

No obstante, no todo el mundo está seguro de que este tipo de injertos tendrán una gran importancia.

El Dr. Alfred Culliford, director de cirugía plástica, reconstructiva y de mano en el Hospital Universitario de Staten Island, en la ciudad de Nueva York, calificó el tejido realizado con bioingeniería como "una tecnología en busca de un propósito".

"No creo que sea ampliamente aplicable para muchas personas que necesiten injertos de piel", afirmó Culliford. "Podría ser útil para los pacientes que han sufrido quemaduras en la mayor parte de la superficie de su cuerpo y que no tienen suficiente piel sana como para trasplantarla".

Culliford dijo que los mejores injertos para la mayoría de los pacientes son los de su propia piel. Además, señaló que no cree que añadir vasos linfáticos a un injerto sea un gran avance, ya que el drenaje del fluido ahora se hace con métodos como, por ejemplo, la comprensión del injerto.

Pero al Dr. Robert Glatter, médico de emergencias y experto en quemaduras del Hospital Lenox Hill en la ciudad de Nueva York, le pareció que la tecnología era más prometedora.

"Aunque todavía estemos trabajando con modelos animales, a corto plazo hay una probabilidad significativa de que esto pueda cambiar de forma considerable el modo en que tratamos las heridas que no se curan", indicó Glatter.

Las heridas que no se curan generalmente se encuentran en personas con diabetes o enfermedades vasculares cuya piel no funciona con normalidad. "No curan bien con los injertos de piel habituales", explicó Glatter.

Por su parte, Marino afirmó que el nuevo tejido es un avance real.

"En conjunto, lo más importante es tener tanto los vasos sanguíneos como los linfáticos en una piel creada con bioingeniería para iniciar la nutrición poco después del trasplante y para mantener el equilibrio de los fluidos de los tejidos", planteó. "Este paso en medicina regenerativa, esperado desde hace mucho, está ahora al alcance".

El estudio aparece en la edición del 29 de enero de la revista Science Translational Medicine.


Artículo por HealthDay, traducido por Hispanicare

FUENTES: Daniela Marino, Ph.D., Tissue Biology Research Unit, University Children's Hospital Zurich; Alfred Culliford, M.D., director, plastic, reconstructive and hand surgery, Staten Island University Hospital, New York City; Robert Glatter, M.D., emergency physician, Lenox Hill Hospital, New York City; Jan. 29, 2014, Science Translational Medicine

HealthDay

Hallazgo clave en el proceso de fotosíntesis

 

Tomado de: http://www.mincyt.gob.ar/noticias/hallazgo-clave-en-el-proceso-de-fotosintesis-9902

Consultado el 12 de abril de 2014. 6:03 p.m.

Científicos argentinos descubrieron una nueva forma por la que el cloroplasto, encargado de la fotosíntesis, afecta la expresión de genes frente a la variación en las condiciones de luminosidad.

Hallazgo clave en el proceso de fotosíntesis

(izq. a der.) Micaela Godoy Herz, Lino Barañao y Alberto Kornblihtt durante la presentación.

El ministro de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, Dr. Lino Barañao, encabezó la presentación del Dr. Alberto Kornblihtt,  sobre el descubrimiento de un nuevo mecanismo que interviene en la regulación de la respuesta de las plantas a la luz. Esta investigación, realizada por su equipo del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIByNE) dependiente del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y la Universidad de Buenos Aires (UBA), fue publicada hoy en la revista Science. El paper, destacado por la prestigiosa publicación científica, lleva las firmas de sus primeros autores el Dr. Ezequiel Petrillo, quien se encuentra realizando un postdoctorado en Max F. Perutz Laboratories de la Universidad de Viena, Austria, y la becaria de doctorado Micaela Godoy Herz del IFIByNE.

Barañao: “En una década se ha multiplicado por cien la cantidad de publicaciones de argentinos en revistas científicas de primer nivel”. “Afortunadamente podemos mostrar que la ciencia íntegramente realizada en Argentina es altamente competitiva” finalizó el titular de la cartera de Ciencia.

Al respecto, el titular de la cartera de Ciencia aseguró que “en una década se ha multiplicado por cien la cantidad de publicaciones de argentinos en revistas científicas de primer nivel”  y agregó que “antes para que un investigador publicara tenía que ir a trabajar a otro país o hacer una cooperación con institutos de investigación extranjeros”. Para finalizar, el ministro Barañao expresó que “afortunadamente podemos mostrar que la ciencia íntegramente realizada en Argentina es altamente competitiva”.    

La fotosíntesis, el proceso a través del cual las células de las plantas y algas transforman sustancias inorgánicas en orgánicas a través del uso de energía luminosa, es un mecanismo que fue descripto en profundidad a partir del siglo XIX. Sin embargo, hasta ahora se desconocía que la fotosíntesis también sensa la luz para controlar al núcleo de la célula vegetal y regular cuántas proteínas distintas puede fabricar cada uno de sus genes, en respuesta a diferentes condiciones de luz/oscuridad.

Los investigadores demostraron que este sensor que manda la señal al núcleo es el cloroplasto, la organela encargada de la fotosíntesis. “Al ser iluminadas, las plantas cambian el splicing alternativo de diversos genes respecto de lo que ocurre en oscuridad”, comenta Alberto Kornblihtt, investigador superior del CONICET en el IFIBYNE, profesor en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN-UBA) y director del estudio.

Frente a las variaciones en la intensidad de la luz, el cloroplasto envía una señal al núcleo de la célula, que modifica el splicing alternativo de un gen y desencadena una serie de respuestas en la planta.

El splicing alternativo es el mecanismo por el cual se pueden obtener distintas proteínas a partir de un mismo gen a través del corte y pegado selectivo de secciones del Ácido ribonucleico (ARN) mensajero, que es el “molde” de la información contenida dentro del gen.

El equipo descubrió que la señal generada por el cloroplasto afecta las proporciones de los tres ARN mensajeros (ARNm1, ARNm2 y ARNm3) obtenidos a partir del splicing alternativo de un gen en particular. Mientras que las formas 2 y 3 son retenidas en el núcleo, el ARNm1 pasa al citoplasma de la célula, donde es traducido a la proteína At-RS31.

Justamente, la señal que envía el cloroplasto al núcleo aumenta la proporción del ARNm1 y por lo tanto de la proteína. Esta señal deja de enviarse durante grandes períodos de oscuridad o de baja intensidad lumínica, y como resultado las plantas sufren cambios importantes: son más pequeñas, amarillentas y en ellas la clorofila se degrada más rápidamente. “Es decir que son menos resistentes a condiciones adversas”, comenta Ezequiel Petrillo, primer autor del estudio.

Si bien los investigadores continúan estudiando sobre qué mecanismos celulares actúa At-RS31, sí se conoce que esta proteína es un factor de splicing, es decir que actúa y modifica el splicing alternativo de otros genes. “Esta regulación es importante para la planta, ya que si se interrumpe este proceso tiene serias dificultades para crecer y desarrollarse bien; no en ciclos normales, sino en situaciones extremas ya sea de luz u oscuridad prolongadas”, analiza Kornblihtt.

Pero además durante el estudio los investigadores demostraron que la señal emitida por el cloroplasto puede viajar desde las hojas hasta las raíces, cuyas células no tienen esta organela, y modificar el splicing alternativo que ocurre en sus núcleos. “La señal generada por el cloroplasto en respuesta a la luz en las hojas es capaz de comunicarle a los tejidos no fotosintéticos -como la raíz- la misma información, gatillando cambios similares en la expresión génica de estos tejidos distantes”, detalla Petrillo.

Entre el 2003 y el 2011, el equipo de investigación recibió subsidios de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, dependiente de la cartera de Ciencia, por un total de $3.462.548. También recibieron aportes del CONICET, la Universidad de Buenos Aires, el Howard Hughes Medical Institute y la Red Europea de Splicing Alternativo (EURASNET).

 

Historia evolutiva

Kornblihtt explica que los cloroplastos eran originariamente bacterias fotosintéticas y que hace aproximadamente 1.500 millones de años fueron incorporados a otras células ya existentes, con las cuales establecieron una relación simbiótica.

Hasta ahora se conocía que el cloroplasto provee a la célula la capacidad de hacer fotosíntesis; sin embargo la descripción de su rol como sensor de la intensidad de luz y su regulación del splicing alternativo de genes abre la puerta a investigaciones futuras.

“Ya no basta con saber qué genes están prendidos o apagados en células animales y vegetales”, enfatiza Kornblihtt, “en el caso de aquellos que están encendidos, hay que conocer qué variante de la proteína producen y en qué condiciones para poder determinar su rol”.

 

Autores de la investigación

- Ezequiel Petrillo. Instituto Max F. Perutz, Universidad Médica de Viena. Austria.

- Micaela A. Godoy Herz. Becaria doctoral. IFIBYNE.

- Armin Fuchs. Instituto Max F. Perutz, Universidad Médica de Viena. Austria.

- Dominik Reifer. Instituto Max F. Perutz, Universidad Médica de Viena. Austria.

- John Fuller. Instituto James Hutton, Invergowrie. Universidad de Dundee. Escocia.

- Marcelo J. Yanovsky. Investigador independiente. Instituto de Investigaciones Bioquímicas   de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir.

- Craig Simpson. Instituto James Hutton, Invergowrie. Universidad de Dundee. Escocia.

- John W. S. Brown. Instituto James Hutton, Invergowrie. Universidad de Dundee. Escocia.

- Andrea Barta. Instituto Max F. Perutz, Universidad Médica de Viena. Austria.

- Maria Kalyna. Instituto Max F. Perutz, Universidad Médica de Viena. Austria.

- Alberto R. Kornblihtt. Investigador superior. IFIBYNE.