Puede mantenerse vivo en el laboratorio durante más de dos meses.
Investigadores han creado tejido cerebral tridimensional funcional con características estructurales similares a los tejidos en el cerebro de rata y que puede mantenerse vivo en el laboratorio durante más de dos meses, tal y como describen en un artículo que se publica esta semana en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.
Como primera demostración de su potencial, los científicos emplearon el tejido cerebral para estudiar los cambios químicos y eléctricos que ocurren inmediatamente después de una lesión traumática del cerebro y, en un experimento separado, las modificaciones que suceden en respuesta a un fármaco. El tejido puede ser un modelo superior para el análisis de la función cerebral normal, así como lesiones y enfermedad, y ayudar en el desarrollo de nuevos tratamientos para la disfunción cerebral.
El tejido cerebral se desarrolló en el Centro de Ingeniería de Tejido en la Universidad de Tufts, en Boston, Estados Unidos, financiado por el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería (NIBIB, por sus siglas en inglés) para establecer biomateriales innovadores y modelos de ingeniería de tejidos.
Actualmente, los científicos cultivan neuronas en placas de petri para estudiar su comportamiento en un entorno controlable, pero al ser en dos dimensiones son incapaces de replicar la compleja organización estructural del tejido cerebral, que consiste en regiones separadas de materia gris y blanca. En el cerebro, la materia gris está compuesta principalmente por cuerpos celulares de neuronas, mientras que la blanca está formada por haces de axones, que son las prolongaciones de las neuronas que conducen el impulso nervioso para conectarse unas con otras.
Debido a que las lesiones cerebrales y las enfermedades suelen afectar a estas áreas de manera diferente, se necesitan modelos que exhiban la compartimentación de la materia gris y blanca. Recientemente, ingenieros de tejidos han intentado cultivar neuronas en entornos de gel en 3-D, donde pueden establecer libremente conexiones en todas las direcciones, pero estos modelos de tejidos a base de gel no viven mucho tiempo y dejan de producir la función a nivel de tejido robusto.
Esto es porque el ambiente extracelular es una matriz compleja en la que las señales locales establecen diferentes entornos que estimulan distinto crecimiento celular y/o desarrollo y función, de forma que no es suficiente proporcionar simplemente el espacio para que las neuronas crezcan en tres dimensiones. Ahora, un grupo de bioingenieros informa que han creado con éxito tejido cerebral funcional en 3-D que presenta compartimentación de materia blanca y gris y puede sobrevivir en el laboratorio durante más de dos meses.
"Este trabajo es un logro excepcional -afirma Rosemarie Hunziker, directora del programa de Ingeniería de Tejidos en NIBIB-. Combina una profunda comprensión de la fisiología del cerebro con un conjunto grande y creciente de herramientas de bioingeniería para crear un ambiente que es a la vez necesario y suficiente para imitar la función del cerebro".
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