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Bioingeniería: nuevo material biológico que permite la supervivencia y el crecimiento de tejido nervioso
| Juan Carlos López García | 12/07/00 |
Biomedia (Barcelona). El tejido nervioso posee una capacidad muy limitada
de regeneración en respuesta a cualquier agresión externa. Por un lado, las neuronas
maduras son incapaces de reproducirse y el cerebro adulto cuenta con muy pocas
células precursoras que puedan dar origen a nuevas células nerviosas. Por el
otro, si un nervio es cortado, su capacidad para crecer nuevamente hacia su
diana es muy pobre. Aunque en los últimos años hemos visto avances muy
significativos en nuestros esfuerzos para favorecer la regeneración del tejido
nervioso, aún queda mucho camino por recorrer. Un estudio publicado por el grupo de
Todd Holmes de la Universidad de Nueva York y sus colaboradores el 6 de
junio en la revista Proceedings of the
National Academy of Sciences of the USA (Proc N
Acad Sci USA 2000; 97 [12]: 6728-6733) explora una ruta poco visitada
por los investigadores en este campo: el desarrollo de materiales sintéticos de
origen biológico como soporte para la reparación de tejido lesionado. Tras esta
estrategia, está la idea de producir biomateriales que permitan el crecimiento
de tejido nervioso en su superficie y que, al mismo tiempo, puedan ser
implantados en la zona dañada junto con células que ayuden a reparar la lesión. El
material desarrollado por Holmes y sus colegas se denomina sapéptido* (término derivado de self-assembling peptide) y se trata de
una especie de Lego molecular.
Las moléculas que lo componen poseen una estructura repetitiva que permite que
cada una de ellas encaje perfectamente en otras moléculas de la misma clase. De
esta forma, los sapéptidos pueden formar cadenas muy largas, las cadenas pueden
unirse unas a otras formando láminas, y las láminas pueden adosarse formando
verdaderos andamios de este material. Además, los andamios de sapéptido son muy
maleables de tal manera que pueden adoptar la forma de hilos o de superficies
planas del tamaño que uno desee. Los
andamios de sapéptido permiten la supervivencia y el crecimiento de células
nerviosas. Cuando se colocan en la superficie del andamio, las células tienden
a adherirse y, al cabo de unos días, las fibras nerviosas (los axones y las
dendritas) comienzan a crecer y a extenderse a lo largo del material. Más aún,
las prolongaciones de las neuronas son muy similares a las que se observan en
el tejido intacto e incluso llegan a formar conexiones (sinapsis) que parecen
funcionar normalmente. Por si esto fuera poco, los andamios de sapéptido son
biodegradables, no tienen ningún efecto tóxico y no desatan la respuesta inmune
(al menos en el músculo, único sitio en el que se ha administrado hasta este
momento). ¿Qué
ventajas tiene el sapéptido y cómo podría utilizarse en el sistema nervioso?
Existen muchos otros materiales biológicos, principalmente proteínas, que
también permiten el crecimiento de fibras nerviosas. Sin embargo, estas
proteínas no son capaces de formar cadenas ni andamios por sí mismas sino que
deben adherirse primero a materiales poco flexibles como plástico o cristal, lo
que impide su implantación en el cerebro. Así, la flexibilidad del sapéptido lo
convierte en un vehículo mucho más eficiente para ser utilizado en el organismo
íntegro. Sobre sus posibles aplicaciones, aunque aún no sabemos si el sapéptido
es tóxico en el interior del sistema nervioso, las perspectivas son muy
halagüeñas. Por un lado, podría emplearse para favorecer la regeneración de los
nervios periféricos actuando como puente entre el cuerpo de la neurona y su
diana. Por el otro, los andamios de sapéptido podrían ser sembrados con células
precursoras y ser colocados dentro del cerebro en zonas donde se observe muerte
neuronal. Una vez allí, estas células podrían ser estimuladas con factores de
crecimiento para madurar y convertirse en neuronas, lo que ayudaría sin duda a
la recuperación del tejido dañado. Aunque
estas posibilidades parecen una fantasía, la realidad es que podrían no estar
demasiado lejos. Somos testigos de los albores de la bioingeniería y es muy
claro que los materiales biológicos de esta clase tendrán un sinnúmero de
aplicaciones en la biomedicina del siglo que apenas comienza, aplicaciones que
ni siquiera nos empezamos a imaginar. - Juan
Carlos López García es doctor en filosofía por la Universidad de Columbia y
editor de Macmillan Publishing Company, Londres Más información:
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