A partir de una elegante estrategia de electropulverización de microfluídos, un equipo interdisciplinar de investigadores y clínicos de las universidades del Sureste y de Fudan, en China, ha comprobado experimentalmente con éxito cómo controlar altos niveles de azúcar en sangre.
En el estudio experimental que aparece en Materials Futures, se demuestra mediante experimentos in vivo que “la glucosa en sangre, la ingesta de alimentos y el peso corporal de los modelos de ratones diabéticos se aliviaron y se promovió la tolerancia a la glucosa después del injerto de microcápsulas de islotes”.
Estos científicos desarrollaron modelos de islotes “basados en microcápsulas artificiales bioinspirados con microvasos para el control glucémico mediante una estrategia de electropulverización de microfluidos”.
Como explican en su trabajo, la electropulverización de microfluídos “puede generar microcápsulas de hidrogel uniformes, con estructura de núcleo-cubierta, para encapsular células de los islotes. Las microcápsulas cargadas de células permitieron el transporte eficiente de nutrientes, oxígeno e insulina; así como la incorporación con microvasos para estimular la capacidad de respuesta de la glucosa y el intercambio molecular”.
Además, demostraron la funcionalidad mejorada del modelo de islotes trasplantados en la secreción de insulina, el escape inmunológico y la microcirculación mediante análisis histológico y molecular estándar. Estos resultados indicaron que las microcápsulas con microvasos son modelos de islotes artificiales prometedores y valiosos para el tratamiento de la diabetes.
Es bien sabido que la diabetes mellitus es una enfermedad metabólica caracterizada por un mal funcionamiento del páncreas y una deficiente producción de insulina. Si imaginamos nuestro páncreas como una fábrica de insulina, dentro hay pequeñas líneas de montaje llamadas islotes pancreáticos. Cuando estos se dañan, las líneas de montaje funcionan mal y no pueden producir suficiente insulina, lo que puede provocar problemas con la regulación del azúcar en sangre.
Para la afección más común resultante del daño a los islotes, la diabetes tipo 1 o insulinodependiente, no existe cura. El tratamiento se centra en controlar los niveles de azúcar en sangre mediante inyecciones de insulina. Sin embargo, aunque la insulina exógena puede estabilizar temporalmente el azúcar en sangre, las inyecciones frecuentes suponen una carga pesada y pueden causar complicaciones.
El trasplante de islotes, como estrategia alternativa, enfrenta los desafíos de la escasez de donantes y la inmunosupresión a largo plazo. Para abordar estos problemas, estos investigadores han desarrollado un biomaterial que encapsula islotes/células de los islotes para reconstruir su función.
A pesar de algunos avances, la supervivencia a largo plazo y la secreción sostenida de insulina todavía se ven limitadas por el ataque inmunológico y el suministro insuficiente de nutrientes. La tecnología de microfluídos se ha utilizado para producir hidrogeles con estructuras personalizables debido a sus capacidades precisas de manipulación de fluidos.
Estas microcápsulas facilitan el intercambio de oxígeno y nutrientes y poseen características estructurales adaptativas para encapsular otros fármacos para regular el destino celular. No obstante, sigue siendo un desafío simular con precisión la estructura completa de los islotes nativos.
Los métodos actuales para recapitular islotes se centran en la vascularización de las microcápsulas y, en un futuro inmediato, gracias a este estudio, esta tecnología innovadora proporcionará nuevas opciones de tratamiento para la diabetes.
En este punto, los investigadores subrayan que “los modelos de islotes construidos en andamios de biomateriales, que reproducen las características biológicas de los islotes nativos, son una opción factible para sortear el dilema de la escasez de donantes y el requisito de inmunosupresión crónica”.