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Desarrolla la UAM parches para regenerar tejido dañado en el corazón

Ayudarían a mejorar sobrevida de estos pacientes / Hemos hecho pruebas para hacer crecer tejido y hay resultados positivos en células cardíacas de animales, dice Nohra Elsy Beltrán

Desarrolla la UAM parches para regenerar tejido dañado en el corazón | La Crónica de Hoy

El equipo coordinado por la doctora Beltrán Vargas, reúne a investigadores y alumnos de Licenciatura en Ingeniería Biológica y Posgrado en Ciencias Naturales e Ingeniería

Investigadores de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) trabajan en la obtención de parches cardíacos construidos a partir de hidrogeles de alginato y quitosano, que ayudarían a mejorar la sobrevida de quienes padecen afecciones del corazón, sobre todo las isquémicas. El proyecto ha sido dado a conocer por la doctora Nohra Elsy Beltrán Vargas, profesora del Departamento de Procesos y Tecnología de la Unidad Cuajimalpa. El propósito es diseñar tejidos artificiales en lo que se denomina medicina regenerativa, informó la universitaria. 

En el estudio trabajan varios investigadores y alumnos de la UAM-C, tanto de la licenciatura en Ingeniería Biológica y del Posgrado en Ciencias Naturales e Ingeniería. Este campo de conocimiento e investigación se llama ingeniería de tejidos y es un área de la bioingeniería que se sustenta en la combinación de células, métodos de ingeniería de materiales, bioquímica y fisicoquímica para optimizar o reemplazar funciones biológicas.

Para crear y sustituir tejidos dañados son necesarios soportes o andamios que hagan posible el crecimiento de células que formen su propia matriz extracelular con el fin de generar materia nueva.

La doctora Beltrán Vargas explicó que su grupo de indagación ha laborado en los últimos ocho años en la mezcla de biomateriales altamente porosos y biocompatibles, en los que puedan desarrollarse las unidades anatómicas fundamentales eucariotas, derivado de lo cual proponen la conjunción de alginato y quitosano “para construir estos soportes, que hemos evaluado y caracterizado, demostrando que pueden ser empleados en aplicaciones de ingeniería de tejidos, además de que los hacemos funcionar con nanopartículas de oro recubiertas con alginato, encontrando que con ellas crecen más células”.

MEDICINA REGENERATIVA. Diseñar tejidos artificiales forma parte del campo llamado medicina regenerativa. En este caso se necesitan células que van a desarrollarse y un soporte donde ponerlas para que puedan tener un mejor ambiente en su fase tridimensional. Así surgió la idea de ocupar biomateriales biocompatibles y porosos que permitan el paso de nutrientes y oxígeno, entre otras características para que las células puedan anclarse y proliferar en forma adecuada, manteniendo su fenotipo y sintetizando las moléculas y proteínas que requieran.

Con ese objetivo el grupo de científicos de la UAM ha explorado con diferentes concentraciones de alginato y quitosano, que son de origen natural, biocompatibles y biodegradables y a partir de éstos surgieron unos soportes que estuvieron validando en la Universidad, con el fin de entender sus propiedades físicoquímicas y observar si son o no tóxicos y si era posible utilizarlos en el crecimiento de células.

A lo largo de este tiempo han constatado que sí son viables e innovadores.

“No los estábamos haciendo del mismo modo que otros colegas en el mundo, por lo que surgió la posibilidad de patentarlos”, dice la doctora Nohra Elsy Beltrán Vargas. Además, se manejan nanopartículas de oro, lo que ofrece la posibilidad de cubrirlos con alginato para mantener el fenotipo celular y mejorar sus propiedades.

“Hemos efectuado algunas pruebas para tratar de crecer tejido, con resultados positivos en células cardíacas de animales”. El tejido cardíaco es importante porque los males cardiovasculares son la primera causa de fallecimiento en los niveles nacional y global, en especial los isquémicos, entre ellos el infarto al miocardio, que implica la muerte de una parte del corazón porque no le llega sangre y se tapan los vasos sanguíneos, perdiéndose la oportunidad de que el órgano se contraiga en forma correcta.

El equipo de la UAM-C pretende producir, de manera terapéutica, parches cardíacos in vitro y colocarlos en un corazón enfermo para que pueda autorregenerarse”, precisó.

Materiales biocompatibles. La doctora Beltrán Vargas explicó que el quitosano es biocompatible y tiene propiedades mecánicas que pueden ayudar a que las células no sólo se peguen, sino que soporten el movimiento del músculo cardíaco, que es el propósito.

También se ha probado que origina cierta porosidad y es mezclable con otros elementos, aunque “en este caso lo usamos con alginato, sobre el que está demostrado que las células cardíacas crecen bastante bien”.

Esta combinación se ha empleado para hacer tejido óseo, pero “nosotros proponemos, en esta ocasión, utilizarlo en músculo cardíaco, debido a que bajo determinadas concentraciones y combinado de cierto modo hemos visto que sí sirve para este tipo de unidad estructural y funcional de los seres vivos”, describió la académica.

Estos soportes celulares los “hacemos mediante liofilización, es decir, generamos hidrogeles que congelamos, deshidratamos y luego los entrecruzamos para que interactúen”, mediante la aplicación “de algo novedoso: el gluconato de calcio, una sal que permite una mejor adhesión de las células, viabilidad celular y la interacción de materiales”. 

Después “los llevamos a congelamiento y luego de nuevo a la deshidratación para obtener las esponjas sobre las cuales se siembran las células, en un proceso que está en registro de patente, al igual que el mecanismo para hacer las nanopartículas y funcionalizar los andamios o soportes celulares”.

 

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