Científicos del centro Cedars-Sinai en Los Ángeles han utilizado células humanas para recrear fuera del cuerpo humano un componente cerebral crítico, la barrera hematoencefálica, y observado que funciona como si formara parte del organismo.
Este resultado, publicado en la revista Cell Stem Cell, abre la vía a una nueva forma de hacer descubrimientos sobre trastornos cerebrales y, potencialmente, de predecir qué medicamentos funcionarán mejor para un paciente individual.
La barrera hematoencefálica protege al cerebro de la mayoría de los patógenos. Permite el paso del agua, algunos gases y el transporte selectivo de moléculas que son cruciales para la función neuronal. Al mismo tiempo, impide la entrada de neurotoxinas.
Para la medicina, esta barrera representa a veces un problema, porque cuando tiene algún defecto impide también el acceso al cerebro de medicinas orientadas específicamente para enfermedades como la esclerosis lateral amiotrófica (enfermedad de Lou Gehrig), la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Huntington.
Son enfermedades que afectan a millones de personas de todo el mundo y que son difíciles de tratar porque barreras hematoencefálicas defectuosas evitan que las biomoléculas necesarias para una actividad cerebral saludable puedan penetrar en el cerebro.
Metodología
Para recrear esta barrera cerebral fuera del cuerpo, los investigadores generaron células madre conocidas como células madre pluripotentes inducidas (iPS), que pueden producir cualquier tipo de célula, utilizando muestras de sangre de un adulto individual.
Utilizaron estas células especiales para producir neuronas, revestimientos de vasos sanguíneos y células de soporte que, juntas, forman la barrera hematoencefálica.
A continuación, el equipo colocó los diversos tipos de células en un sistema de cultivo celular que simula el microambiente y los aspectos funcionales clave de órganos vivos en una escala microscópica, usando principios de biomimetismo, microingeniería y tecnologías de microfluidos.
Este sistema en el que colocaron las células es una tecnología conocida científicamente como “órgano en un chip” (Organ-on-a-chip en inglés). En este caso recreó el microambiente del cuerpo del donante de las células, con la fisiología natural y las fuerzas mecánicas que las células experimentan dentro del cuerpo humano.
Los científicos descubrieron que las células vivas pronto formaron una unidad funcional de una barrera hematoencefálica que funciona como lo hace en el cuerpo, incluido el bloqueo de la entrada de ciertas medicinas.
