A enxeñería de tecidos é unha rama da bioenxeñería que se serve, entre outros métodos, da combinación de células para mellorar ou substituír funcións biolóxicas. Neste campo, a ciencia conseguiu xa avances notables, como o de crear grandes cantidades de óso humano maduro para transplantes ou o de mellorar o crecemento celular para a súa aplicación á rexeneración de tecidos.
Un equipo de especialistas nesta disciplina, da Universidade de Berkeley en California (EE.UU.), deu agora un novo paso co descubrimento dunha curiosa forma de combinar células. Utilizando unha corrente eléctrica, os científicos lograron dirixir por vontade o fluxo dun conxunto celular. O logro podería establecer as bases para a creación de formas máis controladas de enxeñería de tecidos e para a creación de vendaxes ‘intelixentes’ que, ademais de protexer feridas, axudarían a curalas.
Nos experimentos realizados polos científicos da UCBerkeley, e descritos na revista Nature Materials, usouse unha lámina de células epiteliais, que son as que recobren todas as superficies libres do organismo e constitúen o revestimento interno das cavidades, órganos e condutos do noso corpo. Os científicos constataron que, mediante a aplicación dunha corrente eléctrica de ao redor de cinco voltios por centímetro, podían estimular a migración das células ao longo do campo eléctrico, de corrente continua.
Coa electricidade, os investigadores conseguiron desprazar os grupos celulares cara á esquerda ou cara á dereita; que estes se separasen ou que converxesen, e mesmo que fixesen xiros colectivos formando un ‘U’. Tamén lograron crear formas elaboradas coas células, como un triceratops ou o oso que fai de mascota da Universidade.
“Pastoreando” células
“Estes son as primeiras evidencias de que os campos de corrente continua se poden utilizar para guiar deliberadamente a migración dunha lámina de células epiteliais “, explica o principal autor do estudo, Daniel Cohen, nun comunicado da UCBerkeley. “Hai moitos sistemas naturais cuxas propiedades e comportamentos xorden das interaccións dun gran número de unidades individuais: as dunas de area, as bandadas de paxaros,… mesmo as células dos nosos tecidos. Do mesmo modo que os cans pastores controlan o comportamento dunha manda de ovellas, poderiamos manipular as células biolóxicas para a enxeñería de tecidos”, segue dicindo Cohen.
Xa se demostrara que a galvanotaxis ou desprazamento en función das correntes eléctricas podía servir para células individuais, pero aínda non se aclarara de que forma podía influír no movemento celular colectivo. “A posibilidade de dirixir o movemento dunha masa de células tería grande utilidade como ferramenta científica en enxeñería de tecidos”, sinala outro dos autores do estudo, o enxeñeiro Michel Maharbiz. “En lugar de manipular unha célula á vez, poderiamos desenvolver algunhas regras simples de deseño que proporcionasen un sinal global para controlar os conxuntos de células”.
Este traballo é froito dun proxecto liderado por Maharbiz, no que se pretende desenvolver nanomateriais electrónicos e sistemas bioelectrónicos flexibles para uso médico. En agosto de 2012, o proxecto recibiu unha bolsa de dous millóns de dólares da National Science Foundation estadounidense para a creación dos devanditos nanomateriais, que se prevé poidan implantarse no corpo para axudar á cicatrización de feridas, e que sexan posteriormente reabsorbidos polo organismo de xeito seguro.
Aplicacións médicas
Os nosos corpos están cheos de ións que flúen e solucións salinas, polo que non é de estrañar que os sinais eléctricos xoguen un papel importante na nosa fisioloxía, en procesos como as transmisións neuronais ou a estimulación muscular. Pero “o fenómeno eléctrico que estamos a explorar distínguese destes procesos, en que a corrente producida proporciona un sinal para a migración das células”, explica Maharbiz.
Os autores do estudo están a explorar o papel dos sinais bioeléctricos no proceso de cicatrización de feridas, baseándose nun descubrimento de 1843, que constatou que as lesións o corpo provocan un cambio no campo eléctrico da zona ferida. Mediante a cartografía dos cambios no campo eléctrico cando se produce unha lesión e cando esta se sanda, os investigadores poderían desenvolver unha tecnoloxía que axude a acelerar e mellorar o proceso de sanación. “Estes datos demostran claramente que o tipo de control celular que necesitariamos para unha vendaxe intelixente sería posible. A seguinte parte do noso traballo centrarase na adaptación desta tecnoloxía para o seu uso en lesións reais”, conclúe Cohen.
En 2010, científicos da Universidade de Bath, no Reino Unido, tamén crearon unha vendaxe intelixente, aínda que non tiña nada que ver coa manipulación celular. Este simplemente era capaz de liberar bactericidas sobre as feridas en presenza de patóxenos, para destruílos.
(Fonte: Tendencias 21)