Lunes, Junio 17, 2019
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Implantes en 3D para tratar lesiones en la médula espinal

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¿Quién le habría dicho a Gutenberg cuando mostraba su imprenta orgulloso que más de seis siglos después se podría imprimir mucho más que la lengua escrita? Gracias a la impresión en 3D, hoy en día se puede reproducir casi cualquier cosa, del mismo modo que él plasmó en el papel aquella Biblia, allá por 1440. Desde comida hasta ropa, pasando por piezas dentales e incluso algún que otro órgano, son varios de los hitos más sorprendentes que se han conseguido gracias a esta revolucionaria técnica, a la que aún le queda tanto por lograr.

Buen ejemplo de ello es el estudio que publica hoy en Nature Medicine un equipo de científicos de la Universidad de California y la Escuela de Ingeniería Jacobs. En él, describen cómo han logrado regenerar lesiones de médula espinal en ratas, gracias a un implante imprimido en 3D, que se coloca en la zona dañada, aportando un andamio sobre el que las células madre construyen una “pieza de repuesto”, que invade la lesión de extremo a extremo. Por el momento no han tratado de reproducir el proceso en humanos, aunque sí que han puesto en marcha algunos primeros pasos, que les empujan a confiar en que en un futuro sea posible curar esta terrible condición.

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Crédito: Jacob Koffler y Wei Zhu, UC San Diego

Marcando el camino a las neuronas

Este equipo de científicos lleva años en busca de métodos que permitan regenerar a larga distancia los axones de las células nerviosas presentes en lesiones de médula espinal. Estos axones son las “colas” de las neuronas, por las que los impulsos nerviosos viajan, desplazándose de unas a otras. De este modo se crea una especie de cableado eléctrico por el que viaja la información, desde todo el cuerpo hasta el cerebro. Si este cableado se corta, la información no llega correctamente, dejando algunas regiones corporales “sin suministro”. Esta es la razón por la que las lesiones en la médula espinal acarrean consecuencias tan peligrosas, que en muchas ocasiones terminan con la persona dañada en una silla de ruedas.

Por eso, el objetivo para solventar este problema es promover la formación de nuevos axones que restauren el envío de impulsos eléctricos, como si de un empalme entre cables se tratara. Para ello, han elaborado un andamio impreso en 3D, que imita las estructuras del sistema nervioso central. De este modo, una vez cargado con células madre neuronales y colocado sobre la lesión, ayuda a organizar la formación de los axones, que se extienden de un extremo a otro. Los implantes utilizados durante el estudio medían aproximadamente 2 milímetros y se fabricaban en unos 1’6 segundos, mucho más rápido que con las impresoras tradicionales, que podrían tardar varias horas en lograr un resultado similar. Lógicamente, esto solo hace referencia al andamio guía sobre el que se debe regenerar la lesión. El proceso completo en ratas duró unos pocos meses, tras los cuales los dos extremos de la lesión se había unido, gracias a la formación de un nuevo “cableado”. Como resultado, los animales tratados recuperaron significativamente el movimiento de sus patas traseras.

Grandes ventajas en un andamio muy pequeño

Estos resultados se obtuvieron gracias a dos factores muy importantes. Por un lado, comprobaron que el implante no servía solo como soporte, sino que también protegía a las células madre del “ambiente hostil” generado por la inflamación en la zona lesionada. Por otro, se consiguió que el sistema circulatorio de las ratas penetrara en la zona regenerada, facilitando su vascularización. Este suele ser uno de los grandes retos en la generación de implantes, por lo que conseguirlo lleva a estos investigadores a considerar que se encuentran en el buen camino.
Aunque aún no han probado el procedimiento en humanos, sí que han fabricado implantes más grandes, de unos cuatro centímetros de tamaño, que podrían utilizarse para tratar lesiones medulares en personas. Como es lógico, la impresión tardó un poco más, pero no excedió los diez minutos. Por el momento han decidido pasar de ratas a animales más grandes, en vez de probar directamente en humanos. Si todo sigue bien, el futuro de la impresión en 3D podría hacerse mucho más apasionante de lo que ya es.

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