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Bioingeniería de tejidos para reconstruir la superficie ocular

Investigadores españoles utilizan la bioingeniería de tejidos para desarrollar complejos formados por biomateriales como sustratos para el trasplante de células madre de epitelio limbar. Este hallazgo sería muy útil para sustituir la superficie ocular dañada por el síndrome de insuficiencia límbica.

Los autores avanzan en el desarrollo de complejos células madre-biopolímeros para paliar el síndrome de insuficiencia límbica. / DiCYT.

Para una adecuada visión es imprescindible que la superficie ocular esté sana. Cuando existe un daño en la córnea que origina ceguera, el trasplante se considera el tratamiento quirúrgico más efectivo. No obstante, este trasplante fracasa cuando existe una deficiencia de células madre (lo que se denomina síndrome de insuficiencia límbica) de modo que el paciente es incapaz de regenerar el epitelio corneal, la capa más externa de la córnea que actúa como barrera metabólica y protectora.

Para paliar esta situación, en la actualidad se están utilizando algunos sustratos como la membrana amniótica o la fibrina para el trasplante de células madre a la superficie ocular, aunque estos tejidos cuentan con limitaciones debido a su origen humano.

En la actualidad se están utilizando algunos sustratos como la membrana amniótica o la fibrina para el trasplante de células madre a la superficie ocular

El grupo de Superficie Ocular del Instituto de Oftalmobiología Aplicada (IOBA) de la Universidad de Valladolid, en colaboración con otros cinco grupos del Centro de Investigación Biomédica en Red-Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BNN), desarrolla un proyecto de investigación basado en el uso de la bioingeniería de tejidos para desarrollar complejos formados por biomateriales como sustratos para el trasplante de células madre de epitelio limbar a la superficie ocular dañada por este síndrome.

La investigación ha centrado en los últimos seis años la tesis doctoral de Ana de la Mata, quien explica que al tratarse de un proyecto interdisciplinar se han empleado gran variedad de técnicas, “desde el desarrollo de diferentes materiales sintéticos, pasando por el cultivo de células madre de epitelio limbar humanas sobre ellos, hasta el estudio de tolerancia preliminar en la superficie ocular de conejos sanos”.

Los expertos han tratado de estudiar la biocompatibilidad de estos materiales “analizando la viabilidad y proliferación celular sobre los mismos, así como caracterizando las células a nivel génico y proteico con el fin de comprobar el mantenimiento de su fenotipo sobre estos materiales”. Además, detalla, se han comenzado a realizar pruebas preliminares de tolerancia de estos complejos células madre-biopolímero en animales sanos.

Como explica De la Mata, hasta el momento se han obtenido resultados “prometedores” a nivel in vitro en cuanto a la posibilidad de cultivo y el mantenimiento del fenotipo de estas células madre de epitelio limbar sobre varios de los biomateriales, “lo cual sugiere que algunos de ellos podrían ser la base para futuros sustratos para el trasplante celular”. Sin embargo, “aún queda trabajo por delante en cuanto a la mejora de su tolerancia y adaptabilidad a la superficie ocular in vivo”, añade.

Así, ya se está trabajando en la mejora mecánica de estos biomateriales, ya que los siguientes pasos consistirán “en estudiar su adaptación, tolerancia y eficacia en un modelo de insuficiencia límbica en conejo”.

El proyecto global en el que se enmarca este trabajo ha sido transferido a la compañía farmacéutica Ferrer Internacional. A través de este contrato se pretende llegar hasta la prueba de concepto en el ser humano, para lo cual se aprovechará la experiencia que los clínicos del IOBA tienen en este tema. De hecho, ya se está llevando a cabo un ensayo clínico con diferentes tipos celulares del que se tendrán resultados dentro de un año.

Ya se está llevando a cabo un ensayo clínico con diferentes tipos celulares del que se tendrán resultados dentro de un año

Síndrome de insuficiencia límbica

Se define como la pérdida o disfunción de las células madre del epitelio limbar. Este epitelio se localiza en el llamado limbo esclero-corneal, entre la córnea y la pared blanca de la parte anterior (esclera y conjuntiva) y las células madre que lo componen son las responsables de regenerar el epitelio corneal. Esta regeneración es necesaria para que el epitelio corneal esté sano y transparente y, por tanto, sea posible una adecuada visión.

Cuando se da esta dolencia, el epitelio corneal no es capaz de regenerarse, produciéndose ulceración, opacidad corneal o formación de vasos sanguíneos en la córnea, lo que se conlleva una ceguera corneal además de un dolor crónico. Según la Organización Mundial de la Salud, las enfermedades corneales son la segunda causa de pérdida de visión después de las cataratas, afectando a más de 10 millones de personas en todo el mundo. Se ha calculado que la deficiencia de células madre corneales constituiría la causa de aproximadamente el 50-70% de los casos. La ceguera de origen corneal afecta a unos 5.000 pacientes en Castilla y León y a cerca de 100.000 en toda España.

Referencias bibliográficas:

A De la Mata, T. Nieto-Miguel, M. Lopez-Paniagua, S. Galindo, M.R. Aguilar, L. García-Fernández, S. Gonzalo, B. Vázquez, J. San Román, R.M. Corrales, M. Calonge. Chitosan-Gelatin Biopolymers as Carrier Substrata for Limbal Epithelial Stem Cells. J Mater Sci Mater Med. 2013. DOI: 10.1007/s10856-013-5013-3.

López-Paniagua M, Nieto-Miguel T, de la Mata A, Galindo S, Herreras JM, Corrales RM, Calonge M. Consecutive Expansion of Limbal Epithelial Stem Cells from a Single Limbal Biopsy. Curr Eye Res: 2013 May; 38(5):537-49.

Fuente: DiCYT
Derechos: Creative Commons
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