MADRID, 21 (EUROPA PRESS)
Científicos de la Universidad de Newcastle (Reino Unido) han desarrollado un sistema biológico que permite que las células tomen la forma deseada al moldear el material cercano, creando de esta forma la primera córnea que se curva a sí misma.
En la investigación, publicada en la revista 'Advanced Functional Materials', se activó un círculo plano de gel que contenía células del estroma corneal (células madre) con un suero, de modo que los bordes del gel se contrajeron a una tasa diferente al centro, dibujando el borde en el transcurso de 5 días para formar una córnea curvada en forma de cuenco.
"Actualmente hay una escasez de córneas donadas que ha empeorado en los últimos años, ya que no se pueden usar en personas que se hayan sometido a una cirugía ocular con láser, por lo que necesitamos explorar alternativas como estas córneas autocurvadas. Las celdas se activan para formar una estructura 3D compleja, pero como esto requiere tiempo para ocurrir, la cuarta dimensión en esta ecuación, las hemos etiquetado como estructuras 4D", explica el líder del estudio, Che Connon.
La formación 4D se logra mediante el uso innovador de las células como actuadores biológicos, componentes que hacen que las partes se muevan. En este caso, las propias células obligan al tejido circundante a moverse de una manera predeterminada a lo largo del tiempo.
El gel, que comprende colágeno y células corneales encapsuladas, se distribuyó en dos círculos concéntricos. La formación de la forma curva que tiene una estructura similar a un tazón se obtuvo agregando moléculas llamadas péptidos anfifilos a cualquiera de los círculos.
En un anillo, las células activas tiran de la estructura interna del gel (alta contracción), en el otro tiran de estas moléculas peptídicas anfifílicas (baja contracción). Esta diferencia en la contracción entre los dos anillos concéntricos causó la curvatura del gel. Esto sucede porque las células prefieren unirse a las moléculas de péptidos anfifilos en lugar de a la estructura interna de los geles.
"Debido a que todo el proceso fue orquestado por las propias células, podemos visualizarlas como máquinas biológicas que remodelan estas estructuras desde el interior. La tecnología que hemos desarrollado tiene un enorme potencial, ya que estas córneas muestran que la forma de tejido de ingeniería puede ser controlada por los actuadores celulares. Esto nos puede llevar a imaginar un futuro en el que este enfoque puede combinarse con una cirugía que permita a un cirujano un implante de tejido en una forma que luego se convierte en una forma más compleja y funcional dentro del cuerpo, impulsada por el comportamiento de las propias células", detallan los responables del estudio.