Identifican componentes biológicos en enfermedad hepática

Una combinación de bioingeniería e investigación médica ha conducido a un descubrimiento que podría liderar la vía para tratamientos más efectivos para la enfermedad hepática.

En este estudio, los investigadores de la Universidad de California, San Diego (UCSD; USA), han usado un sistema de hileras que puede identificar los componentes biológicos que pueden conducir a la enfermedad hepática, o aliviarla. La tecnología funciona controlando la gama de ambientes que rodean las células hepáticas, en forma de estrella, llamadas células estrelladas hepáticas (HSC, por sus siglas en inglés). Las HSC son el tipo de célula principal involucrada en la fibrosis hepática, la cual es la formación de tejido cicatrizal en respuesta al daño hepático. La células estrelladas hepáticas activadas son responsables de secretar colágeno que produce una cicatriz fibrosa, la cual puede conducir a cirrosis.

Los métodos actuales para identificar los factores que afectan la biología de las HSC se concentran típicamente en cada factor de manera individual, ignorando las interacciones complejas entre los muchos componentes que actúan en las células. La tecnología de hileras celulares de alta-eficiencia desarrollada por los investigadores de la UCSD evalúa sistemáticamente y sondea las relaciones complejas entre las células estrelladas hepáticas y los componentes, en su ambiente. Al hacerlo, descubrieron las proteínas específicas que son críticas para regular la activación de las HSC y que las proteínas influyen las acciones entre las células. Los hallazgos del estudio fueron publicados en la edición de Septiembre 2009 de la revista Integrative Biology.

"Podemos detectar cientos de combinaciones de proteínas en la matriz que rodea a las células como las diferentes clases de colágeno--las puede detectar individualmente y en combinación, puede obtener cientos de combinaciones con varias proteínas”, dijo Shu Chien, coautor del artículo y profesor de bioingeniería y director del Instituto de Ingeniería Médica en UCSD, Usamos un alfiler de detección que se usa normalmente para la detección de microhileras de ADN. Pero detectamos proteínas en lugar de ADN en esas láminas. "En un paso, podemos observar los microambientes físicos y químicos de las células”, añadió el Dr. Chien. "Ahora podemos observar la mejor condición para que las células proliferen y se diferencien.

La tecnología de hileras celulares de alta eficiencia usada en la investigación fue desarrollada por el Dr. Cien y sus colegas de laboratorio hace pocos años, especialmente para la investigación en células madre, pero no ha sido aplicada a este tipo de investigación con células estrelladas hepáticas .

"Nuestro laboratorio está interesado en las células responsables por colocar la cicatriz fibrosa en todos los tipos de enfermedad hepática crónica”, dijo el Dr. David Brenner, decano de la Escuela de Medicina en la UCSD y coautor del estudio. Durante 20 años, las personas han ensayado tres o cuatro matrices para tratar de optimizar su crecimiento. Shu Chien mencionó esta matriz extracelular que su laboratorio estaba usando para células madre, y pensé que sería una oportunidad increíble para entender los efectos de matrices diferentes en cultivos de células primarias. Observando la hilera se obtienen cientos de combinaciones diferentes de proteínas y se pueden mirar cientos de células al instante. Esto nos dará visiones nuevas para el tratamiento de la fibrosis hepática y nos dará la plataforma para ensayar tratamientos nuevos. También nos permite hacer los experimentos críticos que evaluarán la habilidad de diferentes drogas para funcionar. Realmente no hay terapias efectivas para la fibrosis hepática--solo hay trasplantes. Cualquier terapia menos invasiva sería deseable. Esto es un gran avance”.

Según el Dr. Chien, estos desarrollos médicos son el resultado del sinergismo creciente entre la ingeniería y la medicina. El estudio incluye el trabajo de disertación de David Brafman, quien recibió su Ph.D. en bioingeniería de la UCSD bajo la consejería conjunta del Dr. Chien y el Prof. Karl Willert del departamento de medicina celular y molecular. El Dr. Chien dijo que el paso siguiente de este esfuerzo de colaboración sería desarrollar una plataforma que permita que los científicos e investigadores diferencien las células en el tipo que quieran. Es este tipo de investigación, dijo el Dr. Chien que le da al campo de la medicina regenerativa un impulso. "Eventualmente nos gustaría ayudar a mejorar la salud de las personas”, dijo.

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University of California, San Diego