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Exploran una técnica de impresión en 3-D para ayudar a tratar la diabetes tipo 1

29/05/2015 - E.P.

Los investigadores realizaron un trasplante de islotes mediante la creación de andamios de bioingeniería para ayudar a administrar las células de los islotes de Langerhans

Investigadores de los Países Bajos han explorado cómo se puede utilizar la impresión en 3-D para ayudar a tratar la diabetes tipo 1, como se revela en un artículo publicado este jueves en 'IOP Publishing Biofabrication'. La técnica de impresión 3D, conocido como 'bioplotting', ha llevado a estos expertos un paso más cerca de ser capaces de ayudar a los pacientes que experimentan eventos hipoglucémicos graves, un problema que afecta a alrededor de un tercio de las personas con diabetes tipo 1, según 'Diabetes UK'.

En el documento se describe cómo grupos de células especializadas encargadas de la producción de insulina y glucagón en el páncreas, llamados islotes de Langerhans, han sido exitosamente 3D impresas en un andamio. Se espera que los andamios puedan trasplantarse en pacientes con diabetes tipo 1 para ayudar a regular los niveles de azúcar en la sangre y evitar hipoglucemias.

En su estudio, el grupo de científicos trató de aumentar el éxito del trasplante de islotes mediante la creación de andamios de bioingeniería para ayudar a administrar las células de los islotes trasplantados a los pacientes, asegurando que las células están protegidas y en pleno funcionamiento cuando se colocan en la zona del donante.

Los islotes se incrustan en los andamios tridimensionales realizados a partir de una mezcla de alginato/gelatina con una estructura en forma de redecilla y mostraron funcionalidad completa una vez extraídos, lo que significa que los andamios podrían funcionar como un potencial vehículo de suministro en futuros trasplantes. Las células de los islotes se incluyeron en la mezcla de hidrogel líquido durante la impresión para crear el andamio tridimensional poroso.

Al seleccionar el material, los investigadores tuvieron que encontrar un equilibrio entre una mezcla líquida que tuviera una alta viscosidad suficiente para que se imprimera un gran andamio en 3D y una mezcla que no comprometiera la funcionalidad de las células cuando se trasplanten.

La estructura porosa de los andamios se seleccionó sobre un material fibroso que pudiera facilitar el intercambio eficiente de la glucosa y la insulina. Al mismo tiempo, el andamio fue diseñado para ofrecer protección a las células de los islotes frente al sistema inmunológico del cuerpo, que reconocería las células extrañas y comenzaría a atacarlas. Por esta razón en particular los pacientes a los que se les trasplantan islotes en la actualidad necesitan someterse a una terapia inmunosupresora durante toda la vida para evitar el rechazo del tejido donante trasplantado.

"Nuestros resultados muestran que una vez que se recuperaron las células de los islotes de los andamios de alginato gelatina en el laboratorio fueron capaces de producir insulina y responder a la glucosa de la misma manera que células no impresas de los islotes, lo que indica que el procedimiento no había afectado a su viabilidad o función en absoluto", resalta el coautor del estudio AA van Apeldoorn, de la Universidad de Twente, Países Bajos.

"Los andamios macroporosos también aseguraron que las células de los islotes no migraban sin control a través del cuerpo una vez trasplantadas en la zona donante. Si vamos a mejorar el éxito de este tratamiento para la diabetes tipo 1, tenemos que crear un implante en el que los islotes estén incrustados, o encapsulados, de un material que permita el oxígeno muy eficiente y el suministro de nutrientes, y el intercambio rápido de glucosa y insulina, mientras que mantiene las células huésped fuera", concluye.