En la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU/e), los investigadores han encontrado una manera más fácil de cultivar en el laboratorio un tejido muscular con una estructura real. 

Descubrieron que las células musculares se alinean automáticamente si se las somete a una tensión unidireccional, esto es esencial para la capacidad de las células musculares de ejercer una fuerza. Las célulasendoteliales (de los vasos sanguíneos) del cultivo, también se agruparon automáticamente para formar nuevos vasos sanguíneos. Este hallazgo es un paso adelante hacia la ingeniería de los tejidos musculares más gruesos que pueden por ejemplo ser implantados en las operaciones de restauración.

Los resultados fueron publicados esta semana en la revista científica Tissue Engineering Part A.

Otro aspecto importante del hallazgo es que no fue necesario añadir ningún factor de crecimiento bioquímico para iniciar el proceso. Normalmente se necesitan estas sustancias para los procesos de este tipo, pero su acción es difícil de controlar, según la doctora Daisy van der Schaft, de TU/e.

Organizar

Otros investigadores también han tenido éxito en la ingeniería de los tejidos musculares que contienen los vasos sanguíneos, pero en estos casos, las células musculares y los vasos sanguíneos estaban desorganizados. Para dar fuerza a los músculos, todas las células musculares deben estar alineadas en la misma dirección. Además, los músculos necesitan vasos sanguíneos para que les suministren oxígeno y nutrientes.

Tensión

El equipo de investigación de TU/e ha producido una ingeniería tisular muscular con una mezcla precultivada de células madre y de células de los vasos sanguíneos (ambas de ratones) en un gel. Después sujetaron las piezas del tejido cultivado, de 2 x 8 mm., en una sola dirección con trozos de velcro. Las células madre, entonces, se transformaron en células musculares. Normalmente, este proceso  implica la contracción de los tejidos. Sin embargo, debido a la sujección del tejido se impidió esta contracción, y la tensión originó que las células musculares se fuesen alineando durante el proceso de cultivo. Esta alineación es esencial para los músculos para poder ejercer una fuerza.

Factores de crecimiento

Además, las células de los vasos sanguíneos se organizaron para formar vasos sanguíneos, sin que los investigadores necesitaran añadir ningún factor de crecimiento, éstas se crearon de forma automática. Las mediciones realizadas por los investigadores demostraron que como resultado de la tensión a la que fueron sometidas, las células musculares produjeron el factor de crecimiento necesario para sí mismas.

Tejido más grueso

La formación de vasos sanguíneos es un paso importante para hacer una ingeniería de los tejidos musculares más gruesos. Hasta ahora, el espesor máximo que se podía lograr era de 0,4 mm., ya que las células debían estar ubicadas a no más de 0,2 mm. de un vaso sanguíneo u otra fuente de nutrientes, para asegurarse de que recibiera suficiente oxígeno. En un futuro próximo, será posible diseñar el alimento de los tejidos musculares desde dentro, haciendo posible cultivar un tejido más grueso.

No sólo para cosmética

El objetivo de la investigación, en última instancia, es permitir el tratamiento de las personas que han perdido el tejido muscular a causa, por ejemplo, de accidentes, o cirugía para extirpar tumores. «Un ejemplo sería la restauración de los tejidos faciales», explica Van der Schaft. El uso de esta ingeniería no sólo sería cosmético, sino que daría la vuelta a la función del tejido. «Esperamos que esto debería ser posible dentro de los próximos diez años.

El siguiente paso es comenzar a trabajar en un futuro cercano en un tejido muscular más grueso. Estas mismas técnicas también pueden ser aplicadas en las células humanas. «Los investigadores de la University Medical Center Groningen ya han empezado, en colaboración con nosotros, para diseñar el tejido muscular humano», concluye Van der Schaft.

• Referencia: ScienceDaily.com, 18 de agosto de 2011
• Fuente: Eindhoven University of Technology.
• Diario de referencia: Daisy W.J. van der Schaft, Ariane C.C. van Spreeuwel, Hans C. van Assen, Frank P.T. Baaijens. Mechanoregulation of Vascularization in Aligned Tissue-Engineered Muscle: A Role for Vascular Endothelial Growth Factor. Tissue Engineering Part A, 2011; : 110811095013006 DOI: 10.1089/ten.tea.2011.0214 .
• Imagen: La doctora Daisy van der Schaft, de la Eindhoven University of Technology, trabajando en la preparación de los cultivos de tejido muscular. (credito: Eindhoven University of Technology/Bart van Overbeeke).