Tecnología de impresión 3D genera tejido cerebral funcionalmente realista: avances en investigación neurocientífica y potenciales aplicaciones médicas
Acad. Dr. Juan Pablo Rossi
Un avance significativo ha surgido en el campo de la bioingeniería, donde una impresora 3D ha sido utilizada para crear tejido cerebral que se comporta de manera sorprendentemente similar al tejido cerebral real. Este logro podría revolucionar los estudios sobre el desarrollo del cerebro y las enfermedades neurológicas.
Los científicos han estado explorando cómo emplear impresoras 3D para cargar células y otros componentes en andamios y así crear tejidos vivos. Sin embargo, reproducir de manera realista la complejidad del cerebro ha sido un desafío. Ahora, un equipo de investigadores ha demostrado que, mediante modificaciones en las técnicas de impresión y en la composición del material utilizado como "tinta", pueden imprimir y combinar múltiples tipos de células para imitar mejor la estructura y la función del cerebro humano.
En este estudio innovador, se imprimieron líneas horizontales separadas de células progenitoras neurales y gliales humanas, las cuales tienen la capacidad de diferenciarse en varios tipos de células cerebrales. La modificación en la composición del hidrogel utilizado como material de soporte permitió que las células se movieran y formaran conexiones de manera similar a como lo harían en un cerebro real en desarrollo.
Además, el equipo creó diversas construcciones al imprimir diferentes combinaciones de células con proporciones específicas de cada tipo. Estas construcciones mostraron actividades similares a las del cerebro real, incluyendo la generación de señales eléctricas por parte de las neuronas y la absorción de neurotransmisores por parte de los astrocitos, lo que sugiere la formación de conexiones funcionales.
La capacidad de imprimir tejido cerebral con características similares a las del cerebro humano ofrece nuevas oportunidades para el estudio de enfermedades neurológicas y el desarrollo de tratamientos. Los investigadores visualizan un futuro en el que este tejido diseñado pueda ser trasplantado a pacientes que han perdido tejido cerebral debido a diversas condiciones.
Se espera que esta tecnología continúe mejorando, con la adición de más tipos de células para replicar aún más fielmente la complejidad del cerebro y comprender mejor sus interacciones. Con el tiempo, el tejido creado mediante esta técnica podría contribuir significativamente a nuestro entendimiento del cerebro humano.
Claudia López Lloreda. 3D printer creates brain tissue that acts like the real thing.
Anemia ferropénica y deficiencia de vitamina A: un tema pendiente a la luz de conocimientos actuales
Comentario a cargo de la Acad. María Luz Pita Martín de Portela
La anemia ferropénica constituye un problema de Salud Pública, para cuya prevención se ha aconsejado implementar programas nacionales de fortificación con Fe de alimentos prioritarios, que no siempre han demostrado su eficacia. El humano no posee un sistema regulatorio de eliminación para evitar la deficiencia de Fe y su absorción en la porción superior del intestino delgado es, por lo tanto, un proceso crítico en el mantenimiento de la homeostasis del Fe corporal, ya que la sobrecarga del mismo produce diversos efectos adversos.
La deficiencia de vitamina A constituye otro importante problema nutricional, de amplia prevalencia que, en muchos casos, se presenta conjuntamente con anemia ferropénica. Se ha postulado que el efecto de la vitamina A sobre la regulación de la homeostasis del Fe podría ser responsable de la ineficacia de la administración de Fe para paliar o prevenir la anemia ferropénica, pero los resultados de los estudios de la segunda mitad del siglo XX han sido contradictorios.
Los conocimientos actuales han evidenciado la función bioquímica de la vitamina A, no solo en el ciclo visual, sino su esencialidad para algunas de las funciones que dependen de la diferenciación celular, por existencia en el núcleo de receptores para el ácido retinoico (RAR), que regulan la transcripción. El ácido retinoico, producto de oxidación irreversible del retinol, representa una muy pequeña parte de la vitamina A corporal, pero su síntesis permite la utilización en trabajos experimentales, para explicar las funciones de la vitamina A.
Se ha demostrado que la hepcidina regula la homeostasis del Fe y que la vitamina A interviene en su expresión, pero existe discrepancia en la interpretación de los mecanismos involucrados.
El modelo de Petri, del trabajo abajo citado, analiza los mecanismos bioquímicos conocidos mediante sistemas de una red compleja de interacciones y discute los mecanismos acerca de la expresión de la hepcidina y la interacción entre el metabolismo del hierro y la función de la vitamina A. Sin embargo presenta dos hipótesis totalmente opuestas para resolver mediante futuras investigaciones.
Gutowska, K.; Formanowicz, D.; Formanowicz, P. Interrelations between Iron and Vitamin A—Studied Using Systems Approach.Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 1189.
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