MADRID, 17 Mar. (EUROPA PRESS) -
Investigadores del laboratorio de Hans Clevers, en el Instituto Hubrecht y la UMC Utrecht, en Países Bajos, utilizaron tecnología organoide para hacer crecer glándulas lagrimales humanas en miniatura que realmente lloran, unos organoides que sirven como modelo para estudiar cómo ciertas células de la glándula lagrimal humana producen lágrimas o no lo hacen, según publican en la revista 'Cell Stem Cell'.
Los científicos de todo el mundo pueden utilizar el modelo para identificar nuevas opciones de tratamiento para pacientes con trastornos de las glándulas lagrimales, como la enfermedad del ojo seco. Con suerte, en el futuro, los organoides pueden incluso trasplantarse a pacientes con glándulas lagrimales que no funcionan.
La glándula lagrimal se encuentra en la parte superior de la cuenca del ojo. Secreta líquido lagrimal, esencial para la lubricación y nutrición de la córnea y tiene componentes antibacterianos. Rachel Kalmann, de la UMCU, oftalmóloga e investigadora del proyecto, explica que "la disfunción de la glándula lagrimal, por ejemplo en el síndrome de Sjgren, puede tener consecuencias graves, como sequedad del ojo o incluso ulceración de la córnea. Esto puede, en casos graves, conducen a la ceguera".
Sin embargo, se desconocía la biología exacta del funcionamiento de la glándula lagrimal y se carecía de un modelo fiable para estudiarlo hasta ahora, que los investigadores del grupo de Hans Clevers han presentado el primer modelo humano para estudiar cómo lloran las células de la glándula lagrimal y qué puede fallar.
Los investigadores utilizaron tecnología organoide para cultivar versiones en miniatura del ratón y la glándula lagrimal humana en un plato. Estos llamados organoides son diminutas estructuras tridimensionales que imitan la función de los órganos reales. Después de cultivar estos organoides de glándulas lagrimales, el desafío fue hacerlos llorar.
Marie Bannier-Hélaout, investigadora del proyecto, explica: "Los organoides se cultivan utilizando un cóctel de factores estimulantes del crecimiento. Tuvimos que modificar el cóctel habitual para que los organoides fueran capaces de llorar". Una vez que los investigadores encontraron la mezcla correcta de factores de crecimiento, podrían inducir a los organoides a llorar. "Nuestros ojos siempre están húmedos, al igual que las glándulas lagrimales en un plato", recuerda Bannier-Hélaout.
De manera similar a la forma en que las personas lloran en respuesta, por ejemplo, al dolor, los organoides lloran en respuesta a estímulos químicos como la noradrenalina. Las células de los organoides derraman sus lágrimas en el interior del organoide, que se llama luz.
Como resultado, el organoide se hinchará como un globo. Por tanto, el tamaño de los organoides se puede utilizar como indicador de la producción y secreción de lágrimas. "Otros experimentos revelaron que diferentes células de la glándula lagrimal producen diferentes componentes de las lágrimas. Y estas células responden de manera diferente a los estímulos que inducen las lágrimas", añade Yorick Post, otro investigador del proyecto.
La glándula lagrimal se compone de varios tipos de células, pero el modelo actual solo captura una, la célula ductal. En su artículo, los investigadores presentan un atlas de las células de la glándula lagrimal para demostrar sus diferencias. Generaron este atlas usando secuenciación unicelular; un método con el que se pueden examinar y caracterizar células individuales.
Post explica que "en el futuro, también nos gustaría cultivar el otro tipo de células de la glándula lagrimal, las llamadas células acinares, en un plato. De esa manera, eventualmente podemos desarrollar una glándula lagrimal completa en el laboratorio". Con el atlas, los investigadores también pudieron identificar nuevos productos de lágrimas, que ayudan a proteger el ojo de infecciones.
El desarrollo de las glándulas lagrimales en miniatura es prometedor para los pacientes que padecen trastornos de las glándulas lagrimales. Los científicos de todo el mundo pueden usar el modelo para identificar nuevos medicamentos para pacientes que no producen suficientes lágrimas.
Además, los organoides se pueden usar para estudiar cómo se forman y se pueden tratar los cánceres de la glándula lagrimal. "Y, con suerte, en el futuro, este tipo de organoides puede incluso ser trasplantable a pacientes con glándulas lagrimales que no funcionan", concluye Bannier-Hélaout.
