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Imprimen tejido ocular en 3D para estudiar enfermedades degenerativas de la retina

Los investigadores del Instituto Nacional del Ojo afirman que estos modelos tienen muchas aplicaciones, incluido el desarrollo terapéutico

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Imprimen tejido ocular en 3D para estudiar enfermedades degenerativas de la retina

Por Lucía de Mingo

17 de enero de 2023

Un equipo de científicos del Instituto Nacional del Ojo (NEI) han utilizado células madre de pacientes y la técnica de la bioimpresión 3D para producir tejido ocular. El objetivo es el de poder comprender los mecanismos implicados en el desarrollo de enfermedades que causan ceguera. Para ello, los investigadores imprimieron un conjunto de células que forman el tejido ocular que soporta los fotorreceptores, es decir, las neuronas especializadas sensibles a la luz que se localizan en la retina y convierten la luz en impulsos nerviosos que el cerebro transforma en imágenes. 

La barrera externa es la interfaz de la retina y la coroides, incluyendo la membrana de Bruch y el coriocapilar / Instituto Nacional del Ojo

Esta técnica proporciona un suministro, teóricamente ilimitado, de tejido derivado del paciente con el que pueden estudiar enfermedades degenerativas de la retina, como la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE). En esta enfermedad la barrera externa de la retina, en la que se encuentra la membrana de Bruch, encargada de regular el intercambio de nutrientes y residuos, acumula lipoproteínas, llamadas drusas, que impiden su función. Como consecuencia, con el paso del tiempo, el epitelio pigmentario de la retina se empieza a descomponer, provocando la degeneración de los fotorreceptores y la pérdida de la visión.

La barrera hemato-retina externa del ojo comprende el epitelio pigmentario de la retina, la membrana de Bruch y el coriocapilar / Instituto Nacional del Ojo

"Sabemos que la DMAE comienza en la barrera externa de la retina sanguínea", afirma Kapil Bharti, director de la Sección NEI sobre Investigación Traslacional Ocular y de Células Madre. "Sin embargo, los mecanismos de iniciación de la DMAE y la progresión a etapas avanzadas sigue siendo poco conocida debido a la falta de modelos humanos fisiológicamente relevantes". 

El doctor Bharti y sus colegas combinaron tres tipos de células coroideas inmaduras en un hidrogel: pericitos, células endoteliales, que son componentes clave de los capilares; y fibroblastos, que dan estructura a los tejidos. A continuación, los científicos imprimieron el gel en un andamio biodegradable y, en cuestión de días, las células comenzaron a madurar hasta formar una densa red capilar. El tejido impreso alcanzó la madurez completa el día 42, además, tras analizarlo y hacerle pruebas genéticas, comprobaron que se comportaba de manera similar a la barrera externa de nuestra retina.

Crecimiento de vasos sanguíneos a través de filas impresas de una mezcla de células. En el día 7, los vasos sanguíneos llenan el espacio entre las filas, formando una red de capilares / Kapil Bharti

"Al imprimir células, estamos facilitando el intercambio de señales celulares que son necesarias para la anatomía normal de la barrera sanguínea externa de la retina", indica el doctor Bharti. Marc Ferrer, director del Laboratorio de Bioimpresión de Tejidos 3D en el Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Traslacionales del NIH, añade que estos modelos de tejido tienen muchas aplicaciones, incluido el desarrollo terapéutico.



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