Científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison y de la Universidad del Estado de Arkansas (Estados Unidos) han logrado convertir
hojas de espinaca en un
prototipo de tejido cardíaco humano. En concreto, han usado hojas modificadas de este vegetal como un “andamio” capaz de funcionar de forma similar al de un pequeño
sistema circulatorio, y han conseguido que en su interior
latieran células cardíacas.
Según los investigadores, esto podría usarse más adelante para
regenerar tejidos o quizás incluso para
diseñar órganos artificiales. “Aún tenemos mucho trabajo que hacer, pero los resultados son realmente prometedores”, ha dicho
Glenn Gaudette, investigador en el «Worcester Polytechnic Institute» (WPI) y coautor del estudio.
El trabajo, publicado en la revista Biomaterials, consiste en modificar una hoja de espinaca en el laboratorio para eliminar sus células vegetales, que deja un marco de celulosa. “La
celulosa es biocompatible y se ha utilizado en una amplia variedad de aplicaciones de
medicina regenerativa, como la ingeniería de tejido de cartílago, la
ingeniería de tejido óseo y la cicatrización de heridas”, escriben los autores en su artículo.
Los científicos aplicaron un potente detergente capaz de degradar las partes blandas de la hoja y, una vez retiradas las células, en las hojas tan solo quedó una estructura principalmente formada por celulosa, una sustancia que no produce rechazo en humanos, y que mantenía intacta la
estructura del sistema circulatorio de las hojas. A continuación, cultivaron células musculares cardiacas humanas en su interior, y lograron que latieran cinco días después en ese extraño medio. Algunas sobrevivieron hasta tres semanas.
Una de los problemas a los que se enfrenta la
bioingeniería de órganos y tejidos, que trata de diseñar sistemas artificiales que emulen el
funcionamiento de los órganos y tejidos naturales para curar enfermedades y heridas, es conseguir un modo de alimentar los tejidos. “El principal factor limitante para la ingeniería de tejidos es la falta de una red vascular, y sin ella muchos tejidos mueren”, afirma el otro autor del estudio,
Joshua Gershlak.
Precisamente uno de los rasgos definitorios de una hoja es la red ramificada de venas delgadas que suministra agua y nutrientes a sus células y, por ello, los científicos han utilizado las venas de las plantas para replicar la forma en que la sangre se mueve a través del tejido humano.
El perejil, el brócoli o la coliflor también pueden funcionar
Los científicos han usado esta técnica con perejil y con raíces de cacahuetes. Esperan poder usar distintas plantas para diferentes finalidades: «La hoja de la espinaca es más apropiada para un tejido muy vascularizado, como el cardíaco, mientras que la
Impatiens capensis, con sus vasos cilíndricos, parece ser mejor para un
injerto arterial. A la inversa, las columnas de vasos de la madera podría ser útil para fabricar
huesos artificiales, gracias a la fuerza y la geometría de su estructura», escriben los autores.
Aunque los científicos esperan poder usar esta técnica para hacer injertos más adelante, de momento comprobarán que un andamio de estas características no sea rechazado por el organismo, después de ser insertado. Otra de las cosas en las que trabajarán será en aumentar el grosor de las hojas, para tratar de emular el tamaño de la pared del corazón y así diseñar un posible
tratamiento contra infartos. Ya han adelantado que tratarán de aprovechar plantas como el brócoli o las coliflores para emular el esponjoso tejido de los pulmones.
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