Investigadores del hospital infantil de Cincinnati en Estados Unidos y del Instituto de la Salud y la Investigación Médica (Inserm) de Francia, han conseguido recrear en laboratorio un intestino humano funcional, según se informa en un comunicado.
Este avance médico, publicado en Nature Medicine, se ha conseguido mediante células madre humanas cultivadas en laboratorio. Hasta ahora no existía ningún modelo biológico que permitiera estudiar en laboratorio un intestino, considerado por la ciencia como el segundo cerebro.
El intestino tiene su propio sistema nervioso que controla la actividad de los músculos intestinales. También es el encargado de la digestión, de producir algunas hormonas y de asegurar la permeabilidad de las paredes intestinales. Cualquier alteración en el funcionamiento de estas neuronas intestinales origina problemas de salud, algunos de ellos graves.
Recrear esta actividad en laboratorio había sido hasta ahora muy complicado. Para superar los obstáculos técnicos, el equipo franco-americano ha puesto a punto una técnica innovadora que utiliza células madre humanas pluripotentes, un tipo de células madre capaces de generar la mayoría de los tejidos.
Para conseguir que estas células se conviertan en intestinales, los investigadores añadieron diferentes complejos de moléculas en una placa de Petri. A continuación crearon células nerviosas en estado embrionario, denominadas células de la cresta neural, y las manipularon para conseguir células precursoras del sistema nervioso intestinal.
Ambos tejidos crearon un nuevo tejido parecido al intestino de un feto. Cuando se desarrolló, emergieron del cultivo una serie de mini intestinos, denominados organoides intestinales.
Este avance médico, publicado en Nature Medicine, se ha conseguido mediante células madre humanas cultivadas en laboratorio. Hasta ahora no existía ningún modelo biológico que permitiera estudiar en laboratorio un intestino, considerado por la ciencia como el segundo cerebro.
El intestino tiene su propio sistema nervioso que controla la actividad de los músculos intestinales. También es el encargado de la digestión, de producir algunas hormonas y de asegurar la permeabilidad de las paredes intestinales. Cualquier alteración en el funcionamiento de estas neuronas intestinales origina problemas de salud, algunos de ellos graves.
Recrear esta actividad en laboratorio había sido hasta ahora muy complicado. Para superar los obstáculos técnicos, el equipo franco-americano ha puesto a punto una técnica innovadora que utiliza células madre humanas pluripotentes, un tipo de células madre capaces de generar la mayoría de los tejidos.
Para conseguir que estas células se conviertan en intestinales, los investigadores añadieron diferentes complejos de moléculas en una placa de Petri. A continuación crearon células nerviosas en estado embrionario, denominadas células de la cresta neural, y las manipularon para conseguir células precursoras del sistema nervioso intestinal.
Ambos tejidos crearon un nuevo tejido parecido al intestino de un feto. Cuando se desarrolló, emergieron del cultivo una serie de mini intestinos, denominados organoides intestinales.
¡Funciona!
El paso siguiente consistió en asegurar que estos organoides eran funcionales. Para ello implantaron estos organoides en ratones desprovistos de sistema inmunitario, para evitar rechazos, y observaron en directo que estos mini intestinos se parecían cada vez más al intestino humano y aseguraban las funciones fisiológicas propias de su naturaleza.
Una vez validado este modelo, los investigadores pudieron estudiar una enfermedad intestinal rara, conocida como la enfermedad de Hirschsprung, capaz de provocar obstrucción intestinal porque en las personas afectadas el sistema nervioso intestinal no se ha desarrollado. Esta enfermedad puede incluso ser mortal si los enfermos son portadores de una mutación del gen PHOX2B. Un efecto demostrado ahora en laboratorio y en ratones.
Esta investigación contribuye a una mejor comprensión de las enfermedades digestivas en las personas, de las que existen pocos modelos, y abre nuevas perspectivas a las terapias intestinales, con vistas incluso a un trasplante específico a cada paciente, según los investigadores.
El paso siguiente consistió en asegurar que estos organoides eran funcionales. Para ello implantaron estos organoides en ratones desprovistos de sistema inmunitario, para evitar rechazos, y observaron en directo que estos mini intestinos se parecían cada vez más al intestino humano y aseguraban las funciones fisiológicas propias de su naturaleza.
Una vez validado este modelo, los investigadores pudieron estudiar una enfermedad intestinal rara, conocida como la enfermedad de Hirschsprung, capaz de provocar obstrucción intestinal porque en las personas afectadas el sistema nervioso intestinal no se ha desarrollado. Esta enfermedad puede incluso ser mortal si los enfermos son portadores de una mutación del gen PHOX2B. Un efecto demostrado ahora en laboratorio y en ratones.
Esta investigación contribuye a una mejor comprensión de las enfermedades digestivas en las personas, de las que existen pocos modelos, y abre nuevas perspectivas a las terapias intestinales, con vistas incluso a un trasplante específico a cada paciente, según los investigadores.
Referencia
An in vivo model of human small intestine using pluripotent stem cells. Nature Medicine 20, 1310–1314 (2014) doi:10.1038/nm.3737.
An in vivo model of human small intestine using pluripotent stem cells. Nature Medicine 20, 1310–1314 (2014) doi:10.1038/nm.3737.