La ingeniería de microvasos proporciona un banco de pruebas tridimensional para las enfermedades humanas

Actualizado 29/05/2012 11:55:32 CET

MADRID, 29 May. (EUROPA PRESS) -

Bioingenieros de la Universidad de Washington, han desarrollado la primera estructura para crear pequeños vasos sanguíneos humanos, desarrollando un banco de pruebas en 3-D que ofrece una mejor manera de estudiar enfermedades y medicamentos, y que, en el futuro, permitirá desarrollar tejidos humanos para trasplante. Los resultados de la investigación han sido publicados en 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS).

Los ratones y los monos no desarrollan las enfermedades en la misma forma que lo hacen los humanos. Sin embargo, después de que los investigadores médicos hayan estudiado células humanas en placas de Petri, no han tenido más remedio que realizar las siguientes pruebas en ratones y primates.

Según la autora principal, Ying Zheng, profesora de Bioingeniería, "gracias a este estudio ahora podemos diseccionar lo que ocurre en la interfase entre la sangre y el tejido, y empezar a observar cómo las enfermedades comienzan a progresar, y desarrollar terapias eficaces".

Primeramente, Zheng elaboró la estructura de una de las proteínas más abundantes del cuerpo, el colágeno, creando pequeños canales, y conectándolos a células endoteliales -que recubren los vasos sanguíneos humanos. Durante un período de dos semanas, las células endoteliales crecieron en toda la estructura, formando tubos a través de los canales rectangulares del molde, tal y como lo hacen en el cuerpo humano.

Posteriormente, cuando se inyectaron células cerebrales en el gel que rodea la estructura, éstas liberaron sustancias químicas que hicieron que los vasos desarrollaran nuevas ramas, ampliando la red. Un sistema similar podría suministrar sangre a los tejidos antes del trasplante en el cuerpo, ya que la ingeniería de microvasos podría transportar la sangre humana sin problemas.

El sistema también es prometedor como modelo para observar la progresión de un tumor. El cáncer comienza como un tumor duro, pero segrega sustancias químicas que se extienden a los vasos cercanos; con el tiempo, las células tumorales utilizan estos vasos para penetrar en el torrente sanguíneo, y colonizar nuevas partes del cuerpo.

Cuando los investigadores agregaron a su sistema una proteína de señalización para el crecimiento de vasos -abundante en el cáncer y otras enfermedades- nuevos vasos sanguíneos brotaron de los originales. Estos nuevos vasos se comportaron como aquellos en los cánceres humanos.

"Con este sistema podemos diseccionar cada componente, o podemos ponerlos todos juntos y observar un problema complejo. Por ejemplo, podemos ver cómo las células endoteliales responden al flujo de sangre, o a diferentes productos químicos; o cómo estas células interactúan con su entorno", afirma Zheng.

El sistema también podría ser utilizado para estudiar la malaria, que se convierte en letal cuando las células enfermas se pegan a las paredes de los vasos, y bloquean las aberturas pequeñas, cortando el suministro de sangre al cerebro y otros órganos vitales. Además, trabajos futuros utilizarán el sistema para seguir estudiando las interacciones de los vasos sanguíneos que producen inflamación y coagulación.