Proponen usar membranas derivadas de vegetales para reemplazar tejido humano dañado

La demanda de órganos y tejidos para trasplantes excede ampliamente su disponibilidad. Datos del Sistema Nacional de Información de Procuración y Trasplante de Argentina, dependiente del Incucai, indican que al 10 de julio de 2024 había 9.978 personas en lista de espera de donantes, de las cuales 2.865 necesitan específicamente tejidos.

Los avances en ingeniería de tejidos permitieron desarrollar tejidos naturales y de síntesis, pero todavía presentan problemas que demoran su aplicación clínica como la correcta entrega de nutrientes y la difusión de oxígeno. Las alternativas de origen animal, en tanto, presentan disponibilidad limitada, costo elevado y potencialmente pueden transmitir enfermedades o provocar reacciones inmunológicas.

Frente a ese cuadro, un equipo del Departamento de Química Orgánica y Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la UNC estudia desde hace tiempo el uso de tejidos vegetales para reemplazar tejidos humanos lesionados.

El proyecto obtuvo el segundo lugar en la categoría “Investigación aplicada” del certamen UNC Innova 2024, que organizó la Secretaría de Innovación y Vinculación Tecnológica de la UNC.

La idea de trasfondo es simple. Mediante una combinación de agentes químicos, se extrae el “relleno” de las hojas –es decir, todas sus células vegetales internas–, hasta quedarse sólo con el “envase”: la membrana extracelular traslúcida que funciona como soporte natural.

Es un proceso que sigue un extenso protocolo y demanda varios días de trabajo, tras los cuales la matriz queda lista para ser “sembrada” con células humanas e implantada en la zona afectada para que inicie la regeneración del tejido afectado.

Todo esto es factible porque ambos tejidos –animal/humano y vegetal– poseen una red vascular ramificada similar y sus estructuras anatómicas comparten ciertas propiedades mecánicas. En las plantas, además, lo más abundante en las paredes de la matriz es la celulosa, un componente biocompatible que promueve la cicatrización de heridas, así como la proliferación celular.

Esas características posibilitan que tallos, hojas o frutos puedan ser usados para suplantar desde componentes rígidos y resistentes, como tendones y tejido óseo, hasta otros más flexibles y maleables, como los tejidos blandos del cuerpo humano.

La demanda de órganos y tejidos para trasplantes excede ampliamente su disponibilidad. Datos del Sistema Nacional de Información de Procuración y Trasplante de Argentina, dependiente del Incucai, indican que al 10 de julio de 2024 había 9.978 personas en lista de espera de donantes, de las cuales 2.865 necesitan específicamente tejidos.

Los avances en ingeniería de tejidos permitieron desarrollar tejidos naturales y de síntesis, pero todavía presentan problemas que demoran su aplicación clínica como la correcta entrega de nutrientes y la difusión de oxígeno. Las alternativas de origen animal, en tanto, presentan disponibilidad limitada, costo elevado y potencialmente pueden transmitir enfermedades o provocar reacciones inmunológicas.

Frente a ese cuadro, un equipo del Departamento de Química Orgánica y Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la UNC estudia desde hace tiempo el uso de tejidos vegetales para reemplazar tejidos humanos lesionados.

El proyecto obtuvo el segundo lugar en la categoría “Investigación aplicada” del certamen UNC Innova 2024, que organizó la Secretaría de Innovación y Vinculación Tecnológica de la UNC.

La idea de trasfondo es simple. Mediante una combinación de agentes químicos, se extrae el “relleno” de las hojas –es decir, todas sus células vegetales internas–, hasta quedarse sólo con el “envase”: la membrana extracelular traslúcida que funciona como soporte natural.

Es un proceso que sigue un extenso protocolo y demanda varios días de trabajo, tras los cuales la matriz queda lista para ser “sembrada” con células humanas e implantada en la zona afectada para que inicie la regeneración del tejido afectado.

Todo esto es factible porque ambos tejidos –animal/humano y vegetal– poseen una red vascular ramificada similar y sus estructuras anatómicas comparten ciertas propiedades mecánicas. En las plantas, además, lo más abundante en las paredes de la matriz es la celulosa, un componente biocompatible que promueve la cicatrización de heridas, así como la proliferación celular.

Esas características posibilitan que tallos, hojas o frutos puedan ser usados para suplantar desde componentes rígidos y resistentes, como tendones y tejido óseo, hasta otros más flexibles y maleables, como los tejidos blandos del cuerpo humano.

Cómo se producen los andamios vegetales

En las hojas, la pared celular de las células foliares, en términos simples, el soporte donde se encuentran las células que constituyen los tejidos. Para obtener el andamio, primero es necesario remover las ceras cuticulares; es decir, permeabilizar la hoja, lo que se logra con solventes orgánicos.

A través de diferentes pasos, las hojas de espinaca son colocadas en diferentes medios para ir removiendo progresivamente todos sus componentes celulares. Luego se las enjuaga y posteriormente se las desinfecta.

A ese proceso le siguen estudios de caracterización de los andamios descelularizados obtenidos. Uno de ellos analiza el trabajo mecánico, por ejemplo, de tracción: se le aplica una fuerza y se establece cuánta resistencia opone. Esto es fundamental para establecer, según su resistencia y su comportamiento, qué tipo de tejido u órgano humano podría reemplazar.

También se efectúan estudios biocompatibilidad in vitro e in vivo según estándares internacionales. Los resultados, en todos los casos, fueron negativos.

Fuente: UNCiencia