Una nueva investigación dirigida por científicos de la Universidad de Newcastle, Reino Unido, revela una forma potencialmente revolucionaria de tratar las lesiones oculares y prevenir la ceguera: suavizando el tejido que alberga las células madre que luego ayudan a reparar las heridas dentro del cuerpo.
El equipo descubrió que la simple aplicación de una enzima suavizante de tejidos, colagenasa, previene la pérdida de células madre de la córnea después de una lesión y podría evitar que los pacientes pierdan la vista. Ofrece esperanza a casi 500.000 personas al año que pierden la vista.debido a quemaduras químicas, incluidos ataques con ácido.
El estudio, publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza y financiado por el Medical Research Council muestra que mantener las células madre de la córnea en un ambiente suave es fundamental para su reproducción, autorrenovación y capacidad para curar el tejido dañado.
Imágenes
Este descubrimiento fue posible gracias al desarrollo de una técnica de microscopía sofisticada que permite obtener imágenes de las propiedades físicas de los tejidos biológicos a resoluciones muy altas. Utilizando esta tecnología en colaboración con expertos en fotónica del Imperial College de Londres, el equipo pudo determinar queel nicho de las células madre de la córnea, el área de tejido de la córnea donde viven las células madre, es un entorno mucho más suave que el resto del tejido.
Los científicos también descubrieron que endurecer el nicho hace que las células madre maduren y pierdan sus propiedades de autorrenovación y cicatrización de heridas.
El Dr. Ricardo Gouveia, investigador de la Universidad de Newcastle y primer autor del artículo dijo: "Este estudio demuestra una nueva forma potencial de tratar las lesiones al cambiar la rigidez del entorno natural que hemos demostrado que cambia el comportamiento de las células madre adultas. Nuestro enfoque de imágenes proporciona una herramienta valiosa para analizar células vivas dentro de la córnea, así como para explorar más a fondo nuevas terapias para restaurar o incluso mejorar su función ".
Una nueva mirada a la córnea
Como la capa más externa del ojo humano, la córnea tiene un papel importante en el enfoque de la visión, pero muchos de los procesos que la mantienen transparente y resistente al daño no se comprenden bien. Al igual que la piel, la córnea está cubierta por un epitelio de varias capas.formando una barrera contra el daño físico y los microorganismos invasores. Pero a diferencia de la piel, cuando ocurre una lesión, el epitelio corneal es reparado por células madre agrupadas en la periferia del tejido, primero dividiéndose rápidamente en grandes cantidades y luego migrando hacia el sitio dañado como epitelio maduro.células para sellar la herida.
Sin embargo, este proceso de curación puede verse comprometido cuando las lesiones llegan al nicho de células madre. La investigación ahora publicada tiene implicaciones importantes para el desarrollo de nuevas formas de curar este tipo de daño.
El director de este estudio y líder del Laboratorio de Ingeniería de Tejidos de la Universidad de Newcastle, el profesor Che Connon, explicó: "Ahora podemos demostrar que la córnea se vuelve más rígida cuando se expone a lesiones como las causadas por lo que comúnmente se conoce como ataques con ácido, y demuestran que la cicatrización de heridas se ve afectada debido a que las células madre se diferencian en respuesta al endurecimiento de su nicho, que de otro modo sería blando, y no porque mueran durante la lesión, como se pensaba anteriormente.
"Este es un avance emocionante en el campo de la biología corneal y nos permite comprender mejor cómo funciona la visión. Pero, lo que es más importante, nos brinda un nuevo conjunto de estrategias para tratar afecciones oculares que hasta ahora eran inoperables.llame a estas estrategias menos invasivas terapias de modulación biomecánica. "
desde la mesa de laboratorio hasta la cabecera
En el trabajo, los investigadores de Newcastle, en colaboración con científicos de la Universidad de Missouri, EE. UU., También desarrollaron una terapia de prueba de concepto para ayudar a restaurar la función de las células madre corneales y mejorar la regeneración de tejidos después de quemaduras químicas en los ojos.
Utilizando tejidos corneales vivos como sistema modelo, el equipo recreó los efectos de las quemaduras químicas. Después de tratar las áreas endurecidas y heridas de la córnea con dosis pequeñas y localizadas de colagenasa, una enzima que suaviza los tejidos para restaurar el nicho de células madre,una vez más se volvió flexible y capaz de soportar las células madre y promover la curación. Esta formulación de colagenasa ya ha sido aprobada para aplicaciones terapéuticas relacionadas tanto por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos como por la Agencia Europea de Medicina.
El Dr. Gouveia agregó: "Demostramos que la aplicación tópica de colagenasa es segura y efectiva para restaurar la rigidez normal de la córnea y ayuda a la regeneración tisular al prevenir la diferenciación y pérdida de células madre adultas después de tales lesiones. Nos sorprendió aún más quedescubre que la capacidad de cicatrización de una herida no se debe directamente a la falta de células madre, sino al entorno al que están expuestas estas células. Esto realmente hace que nuestra terapia sea revolucionaria ".
Los científicos creen que se podría aplicar la misma técnica para ayudar a aliviar la falta de córneas disponibles para trasplante de los casi 5 millones de personas que padecen ceguera total debido a cicatrices corneales causadas por quemaduras, laceraciones, abrasiones o enfermedades. Además, diez millonesSe estima que las personas de todo el mundo requieren cirugía para prevenir la ceguera corneal como resultado de enfermedades como el tracoma, un trastorno ocular infeccioso que afecta a muchas personas en los países en desarrollo. Existe una necesidad real y urgente de nuevas terapias para tratar estas enfermedades que sean a la vez simples ybarato.
Los científicos tienen la intención de ampliar aún más la investigación, trabajando con socios de salud para probar más el potencial de este estudio. El profesor Connon explicó: "Nuestra investigación muestra que las células madre de la córnea crecen mejor en ambientes más suaves. Ahora queremos aprovechar ese conocimientoy probar este método en pacientes, utilizando la terapia de modulación biomecánica para recrear entornos adecuados para que las células madre de la córnea prosperen dentro del cuerpo siempre que su nicho original se vea comprometido por una lesión o enfermedad.
"También creemos que nuestro estudio es relevante para otros campos científicos y médicos más allá de la investigación corneal, y puede ayudar al estudio, diagnóstico y tratamiento de enfermedades como el cáncer, donde la rigidez del tumor es un marcador conocido del comportamiento agresivo de las células cancerosas y demetástasis."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Newcastle . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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