HÍGADO ARTIFICIAL

El hígado es muy importante para el cuerpo. Las cerca de 500 funciones que tiene asignadas se dividen en cuatro categorías generales: Eliminación de sustancias tóxicas, metabolismo energético, síntesis de proteínas y producción de bilis. Cuando el hígado sufre daños, a veces existe la posibilidad teórica de regenerarlo, o sea crear tejido hepático nuevo.

De hecho, en las circunstancias adecuadas, el hígado puede regenerarse por sí mismo si una parte de él es amputada. Sin embargo, los investigadores que han tratado de explotar esa capacidad con la esperanza de producir tejido artificial de hígado para trasplantes se han topado repetidas veces con un obstáculo difícil de esquivar: Las células hepáticas maduras, conocidas como hepatocitos, pierden su funcionamiento normal con rapidez cuando se les saca del cuerpo.

Los autores del nuevo estudio examinaron cómo afectan 12.500 compuestos químicos diferentes al crecimiento y funcionamiento de las células hepáticas. Tras analizar miles de células hepáticas de ocho donantes de tejido diferentes,se han identificado una docena de compuestos químicos que pueden ayudar a las células hepáticas no solamente a mantener su funcionamiento normal mientras crecen en una placa de laboratorio, sino también a multiplicarse para producir tejido nuevo.

Los autores del estudio creen que las células cultivadas de este modo podrían ayudar a los científicos a desarrollar tejidos con los que proporcionar un tratamiento alternativo a muchas personas de entre los 500 millones que sufren enfermedades crónicas hepáticas tales como la hepatitis C.

En la investigación también han trabajado especialistas del Instituto Broad (dependiente del MIT y la Universidad de Harvard), la Escuela Médica de la Universidad de Harvard en la ciudad de Boston, y la Universidad de Wisconsin, y ha sido financiada por los Institutos Nacionales de Salud y el Instituto Médico Howard Hughes, en Estados Unidos todas estas instituciones.

Entre los futuros pasos en esta línea de investigación, figura el de probar a hacer crecer células hepáticas en andamios de tejido artificial polimérico, evitando los errores del pasado, y una vez validada la supervivencia y funcionalidad aparente de las nuevas células, implantarlas en ratones para estudiar si pueden ser utilizadas para reemplazar a tejidos hepáticos. Otro paso futuro será desarrollar fármacos basados en los resultados del nuevo estudio para
ayudar a regenerar dentro del propio cuerpo los tejidos hepáticos de los pacientes

Reseeña
Bhatia previamente ha desarrollado una forma de mantener temporalmente la función normal de la célula de hígado después de que esas células se eliminan del cuerpo, por entrecruzamiento precisamente con células de fibroblastos de ratón. Para este estudio, financiado por los institutos nacionales de salud y el Instituto Médico Howard Hughes, el equipo de investigación adaptó el sistema para que las células del hígado podrían crecer, en capas con las células de fibroblastos, en pequeñas depresiones en un plato de laboratorio. Esto permitió a los investigadores a realizar estudios a gran escala, rápidos de cómo 12.500 diferentes productos químicos afectan células hepáticas crecimiento y función.

El hígado tiene cerca de 500 funciones, divididas en cuatro categorías generales: desintoxicación, metabolismo energético, producción de síntesis y de la bilis de proteínas de la droga. David Thomas, un investigador asociado en colaboración con Todd Golub en el Instituto Broad, midieron los niveles de expresión de las enzimas del hígado 83 que representan algunas de las funciones más exigentes para mantener.

Después de evaluar miles de células hepáticas de ocho donantes de tejidos diferentes, los compuestos de 12 investigadores identificados que ayudó a las células a mantener esas funciones, promovido División de célula de hígado, o ambos.

Dos de estos compuestos parecían funcionar especialmente bien en células de donantes jóvenes, así que los investigadores — incluyendo Robert Schwartz, un postdoc IMES y Stephen Duncan, profesor de genética molecular en la Universidad de Wisconsin y de humanos, también probaron en las células hepáticas que se generan a partir de células pluripotentes inducidas (iPSCs). Los científicos han intentado crear hepatocitos de iPSCs antes, pero tales células usualmente no alcanzan un estado de plena madurez. Sin embargo, cuando se tratan con estos dos compuestos, las células maduraron más completamente.

Bhatia y su equipo se preguntan si estos compuestos podrían lanzar un programa de maduración universal que podría influir en otros tipos de células así. Otros investigadores están probando ahora en una variedad de tipos celulares generados a partir de iPSCs.

En el futuro estudios, el equipo MIT planea incorporar las células del hígado tratadas sobre andamios de tejido de polímero y los implantes en ratones, para probar si podían ser utilizados como los tejidos del hígado de reemplazo. También se basan en la posibilidad de desarrollar los compuestos como medicamentos para ayudar a regenerar tejidos del hígado patients', trabajando con Trista North y Wolfram Goessling de Harvard Medical School.

Eric Lagasse, profesor de patología en la Universidad de Pittsburgh, dice que los resultados representan un enfoque prometedor para superar las dificultades que los científicos han encontrado en el cultivo de células del hígado fuera del cuerpo. "Encontrar una forma de crecimiento de hepatocitos funcionales en cultivo celular sería un gran avance", dice Lagasse, que no formó parte del equipo de investigación.