Durante un estudio, los investigadores buscaron comprender cómo surgen la forma y la red de tejidos complejos durante el desarrollo de órganos.

Gracias a su investigación, estos científicos encontraron las herramientas necesarias para revolucionar la ingeniería de tejidos. Estas herramientas servirían para transformar el campo de los organoides (órganos en miniatura) en una disciplina de ingeniería para desarrollar sistemas modelo para el desarrollo humano.

En concreto, comprendieron que para el desarrollo de cada órgano existe una métrica y una geometría específica. Tal es así que cada órgano del cuerpo humano posee varias geometrías y estructuras tridimensionales conectadas de manera diferente. Pero, lo importante del estudio fue entender un poco más acerca de cómo surge la conectividad de los tejidos.

Cada órgano tendría una métrica y una geometría específica. Vía iStock.

Para observar a fondo estos detalles, los investigadores utilizaron organoides (órganos en 3D) derivados de células madre embrionarias de ratón. Esas células forman una red compleja de epitelios, que recubren los órganos y funcionan como una barrera.

Esto permitió a los investigadores observar el proceso detrás de la formación de estructuras internas dentro de los sistemas de organoides. Gracias a ello, pudieron comprender que la conectividad de los tejidos surge de dos procesos diferentes. Uno de ellos se produce cuando dos epitelios separados se fusionan. Mientras que el otro proceso ocurre cuando un solo epitelio se autofusiona uniendo sus dos extremos.

Los científicos esperan que sus hallazgos conduzcan a una nueva visión sobre la arquitectura de los tejidos y la conectividad de la red en el desarrollo de órganos.

Ingenería de tejidos para el desarrollo de órganos humanos

La ingeniería de tejidos es una rama de la ingenería biomédica que ha estado en constante desarrollo durante los últimos 30 años. Esta busca ser una adición a la medicina tradicional y se enfoca principalmente en mantener, reemplazar o mejorar la función de tejidos que fueron afectados por enfermedades degenerativas.

En la ingeniería de tejidos, hay tres elementos fundamentales que hay que considerar: las células, los biomateriales y los factores de crecimiento.

En la parte celular, la ingeniería se enfoca en encontrar células que han sido afectadas por patologías en un tejido específico. Estas células pueden dar información relevante sobre lo que está sucediendo en el tejido y cómo se está desarrollando la patología.

La biomediciana busca mejorar la medicina tradicional. Vía iStock.

Para la ingeniería de tejidos, son de gran interés las células madre, ya que tienen la capacidad de transformarse en células específicas de cada tejido.

En cuanto a los biomateriales, la ingeniería de tejidos busca diseñar y sintetizar materiales compatibles con el cuerpo humano. Por otra parte, busca procesar material orgánico para el transporte de las células hacia el tejido que el punto central de la patología.

Por último, la ingeniería de tejidos se enfoca en los factores de crecimiento que son biomoléculas tales como minerales o proteínas. Estas juegan un papel fundamental para el desarrollo de tejidos desde la parte inicial hasta obtener un tejido completo cuyo desarrollo se produce en el laboratorio y posteriormente se lo puede implantar en un paciente.

Referencias:

Topological morphogenesis of neuroepithelial organoids: https://www.nature.com/articles/s41567-022-01822-6

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