Casi todas las enfermedades oculares ocasionan algún tipo de ceguera. La degeneración macular, por ejemplo, nubla la parte central de la retina que permite ver los detalles con claridad. Por otro lado, las cataratas reducen la nitidez y la saturación del lente natural que se encuentra dentro del ojo, el cristalino.

Aunque estas patologías son comunes, se sabe muy poco acerca de la génesis del asunto. Es decir, cómo todas causan la pérdida irreversible de la visión. Es por eso que los investigadores del Instituto Nacional del Ojo (NIH) crearon un tejido ocular, a partir de bioimpresión 3D, para estudiar el origen de la ceguera.

Un tejido ocular con el potencial de analizar la retina 

El tejido en cuestión es una mezcla de células madre de pacientes con problemas oculares. Para crearlo, el equipo desarrolló una nueva técnica de bioimpresión.

Ojo humano / Vía Pixabay

Primero, combinaron los tres tipos de células que forman la barrera externa de sangre y retina: los pericitos, las células endoteliales y los fibroblastos. Luego, imprimieron el hidrogel en el que las cultivarían: una estructura biodegradable y muy fina. 

Al noveno día, los científicos sembraron nuevamente células epiteliales de pigmento retiniano, solo que esta vez en la otra cara de la estructura. Como resultado, las células comenzaron a madurar en esa densa red capilar, dando lugar a un tejido ocular funcional 42 días después de la bioimpresión 3D. 

Los análisis de tejido y las pruebas genéticas mostraron que este modelo se comporta de manera similar al tejido ocular nativo. Esto quiere decir que, bajo estrés inducido, también puede desarrollar una enfermedad ocular como la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE). 

“Sabemos que la DMAE comienza en la barrera externa de la sangre y la retina. Sin embargo, los mecanismos de iniciación y progresión de la ceguera siguen sin entenderse bien debido a la falta de modelos fisiológicamente relevantes».

Kapil Bharti, investigadora en el NEI

Pruebas con un tejido de impresión 3D

Impresora 3D / Créditos: Glanación

En la DMAE, los depósitos de lipoproteínas llamados “drusas» se forman fuera de la membrana de Bruch, impidiendo su función. Esto provoca la degeneración de los fotorreceptores y, por ende, la pérdida de la visión.

Para demostrar la utilidad de este tejido ocular, los investigadores dejaron la bioimpresión 3D a un lado y se centraron en inducir DMAE. Ello mediante la manipulación de los vasos sanguíneos en la retina. 

Una vez desarrollada la enfermedad, se usaron fármacos anti-VEGF para suprimir el crecimiento y la migración de la DMAE. 

“Al imprimir células, estamos facilitando el intercambio de señales celulares que son necesarias para la anatomía normal de la barrera hematorretiniana externa. Nuestros esfuerzos han resultado en modelos de tejido retinal de enfermedades oculares degenerativas”.

Kapil Bharti

Por ahora están estudiando el progreso de este tejido ocular con DMAE, así que no tenemos ningún hallazgo en ese aspecto. Sin embargo, independientemente de sus resultados, es evidente que este modelo tiene muchos usos potenciales. 

El tejido ocular hecho con bioimpresión 3D se puede utilizar para rastrear las células que causan la ceguera. Además, su uso facilita el estudio de ciertos factores externos que propician una enfermedad ocular, como la temperatura o la luz. 

Por lo tanto, gracias a este modelo y la nueva técnica, estamos un paso más cerca de entender la génesis de la ceguera. 

Referencias:

Bioprinted 3D outer retina barrier uncovers RPE-dependent choroidal phenotype in advanced macular degeneration https://doi.org/10.1038/s41592-022-01701-1

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