¿Cartuchos de tinta?–No, de células madre

Hace unas semanas se anunció en televisión las primeras impresoras 3D (más cercanas al uso doméstico) que a partir de un gel daban lugar a una estructura tridimensional. En principio nada demasiado impresionante, al menos en cuanto a resultado, pero que sin duda asienta las bases para una futura evolución del el sistema (y si no recordad las primeras impresoras de agujas). Ahora aparece la primera impresora 3D que usa como “tinta” células madre.

¡¡Póngame dos riñones y una vejiga!!

Esto podría ser perfectamente el pedido en una casquería, pero no lo es, puede que sea el pedido a una fábrica de órganos. Vale, que sí, que todavía no existen…pero, ¿y si os digo que estamos camino de ello?

Vasos sanguíneos allá donde se necesiten

En una entrada de hace ya bastante tiempo se habló de la estructura de la arteria y de la vena, no obstante a pesar de que estos vasos son los más grandes o con una estructura muy compleja, existen otros mucho más sencillos como son los capilares. Los capilares a pesar de ser los vasos más sencillos, tan sólo están formados por una capa de células llamadas células endoteliales, forman el revestimiento celular que está en contacto con la sangre en los vasos más complejos como las arterias y las venas, de alguna manera son la base estructural de los vasos sanguíneos. A pesar de estar constituidos por una única capa de células son capaces de transportar los nutrientes y oxígeno hasta cualquier rincón del organismo y no hay ninguna célula del cuerpo que esté a más de 50 micras de un capilar, y si lo está habrán otros mecanismos que permitan el transporte de los nutrientes y el oxígeno, como ocurre con las uniones de tipo gap y las células del cristalino.

Si los nutrientes son importantes el oxígeno aún lo es más ya que en los animales es el aceptor de electrones en la cadena de transporte electrónico mitocondrial y sin él las células van a tener que recurrir a alternativas metabólicas menos eficientes energéticamente hablando. Por tanto, ¿qué mejor director para el crecimiento de los vasos que el oxigeno?

Se ha visto que durante el desarrollo y a lo largo de la vida del organismo la vascularización de los tejidos va a depender de la actividad metabólica de estos que se traduce en una mayor demanda de oxígeno. Las células endoteliales se dividen por bipartición, los pequeños vasos para ramificarse extienden una prolongación de tipo pseudópodo, posteriormente se forma una vesícula en su interior y al final la vesícula acaba comunicándose con la luz del vaso de partida. Este proceso permite la ramificación de los capilares para aumentar la irrigación del tejido que le rodea y como ya se ha comentado uno de los principales directores de este proceso es el propio oxígeno.

En tejidos en que se está dando una situación de hipoxia las células van a activar la expresión del factor HIF-1 (factor inducible por hipoxia) que a su vez va a  estimular la expresión del gen VEGF. Esta proteína se secreta y difunde a través del tejido actuando en la proximidad de las células endoteliales. Éstas poseen un receptor para dicha substancia, una vez se una al receptor desencadenará una serie de cambios en la expresión génica que dará lugar a la síntesis de proteasas que facilitarán la rotura de la lámina basal del capilar en la zona donde se va a producir la ramificación. Activación de los mecanismos de migración para desplazarse hacia el origen de la señal, o lo que es lo mismo, hacia el tejido que padece hipoxia, al mismo tiempo se producirá la proliferación y acabarán dando lugar a un nuevo vaso que irrigará el tejido. Una vez empiece a llegar el oxígeno al tejido bajará la concentración de HIF-1, también la de VEGF y las células endoteliales detendrán todo el proceso de activación y permanecerán en un estado diferenciado, cumpliendo su función y a la espera de futuras señales si es necesario continuar con la expansión de nuevos vasos.

Aquí tenéis un video del proceso: