Nueva técnica capaz de hacer que se forme un esófago a partir de las células adecuadas

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/11748/nueva-tecnica-capaz-de-hacer-que-se-forme-un-esofago-a-partir-de-las-celulas-adecuadas/

En un primer paso hacia futuras terapias aplicables a pacientes humanos, unos investigadores han mostrado la viabilidad de hacer crecer in vivo tejido del esófago a partir de células de ratón y también humanas.

El esófago así formado se generó en un andamio biodegradable relativamente simple, después de que el equipo de la Dra. Tracy C. Grikscheit, del Instituto Saban de Investigación, perteneciente al Hospital Pediátrico de Los Ángeles (Children’s Hospital Los Angeles), que está adscrito a la Universidad del Sur de California en Estados Unidos, trasplantara células madre progenitoras de ratón y de humano, con especificidad de órgano, a un modelo murino.

Las células progenitoras tienen la habilidad de diferenciarse en tipos específicos de célula, y pueden migrar hacia el tejido en el que son necesarias. Su potencial para diferenciarse depende de su tipo de célula madre “progenitora” y también de su nicho. La técnica descubierta por el equipo de la Dra. Grikscheit requirió solo un polímero simple para llevar las células, y las múltiples agrupaciones celulares muestran la habilidad de generar un órgano de reemplazo con todas las capas celulares y sus funciones.

Los investigadores comprobaron que combinaciones múltiples de poblaciones de células permitían la formación posterior de tejido siguiendo el patrón de desarrollo que se esperaba. Células progenitoras diferentes pueden encontrar la célula “socia” adecuada para poder generar líneas específicas de células de esófago, tales como las musculares, las de epitelio, e incluso las nerviosas, y sin la necesidad de factores de crecimiento exógenos. Esto significa que la ingeniería exitosa de tejidos del esófago es más simple de lo que se asumía.

Tejido de esófago generado con la nueva técnica. 

Los resultados de estos experimentos son alentadores, y quizá un día la técnica se pueda aplicar con éxito a niños que han nacido con porciones ausentes del esófago, un órgano que transporta la comida, líquidos y saliva desde la boca hasta el estómago. El proceso podría ser también usado en pacientes que han sufrido cáncer de esófago, o que tienen el tejido dañado de otras maneras, por ejemplo, por tragar accidentalmente sustancias cáusticas.

Información adicional: 

http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ten.TEA.2014.0357

Team discovers stem cells in the esophagus

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2014-10-team-stem-cells-esophagus.html

Despite previous indications to the contrary, the esophagus does have its own pool of stem cells, said researchers from the University of Pittsburgh School of Medicine in an animal study published online in Cell Reports. The findings could lead to new insights into the development and treatment of esophageal cancer and the precancerous condition known as Barrett's esophagus.

According to the American Cancer Society, more than 18,000 people will be diagnosed with esophageal cancer in the U.S. in 2014 and almost 15,500 people will die from it. In Barrett's esophagus, the lining of the esophagus changes for unknown reasons to resemble that of the intestine, though gastro-esophageal reflux disease or GERD is a risk factor for its development.

"The esophageal lining must renew regularly as cells slough off into the gastrointestinal tract," said senior investigator Eric Lagasse, Pharm.D., Ph.D., associate professor of pathology, Pitt School of Medicine, and director of the Cancer Stem Cell Center at the McGowan Institute for Regenerative Medicine. "To do that, cells in the deeper layers of the esophagus divide about twice a week to produce daughter cells that become the specialized cells of the lining. Until now, we haven't been able to determine whether all the cells in the deeper layers are the same or if there is a subpopulation of stem cells there."

The research team grew pieces or "organoids" of esophageal tissue from mouse samples, and then conducted experiments to identify and track the different cells in the basal layer of the tissue. They found a small population of cells that divide more slowly, are more primitive, can generate specialized or differentiated cells, and have the ability to self-renew, which is a defining trait of stem cells.

"It was thought that there were no stem cells in the esophagus because all the cells were dividing rather than resting or quiescent, which is more typical of stem cells," Dr. Lagasse noted. "Our findings reveal that there indeed are esophageal stem cells, and rather than being quiescent, they divide slowly compared to the rest of the deeper layer cells."

In future work, the researchers will examine human esophageal tissues for evidence of stem cell dysfunction in Barrett's esophagus disease.

"Some scientists have speculated that abnormalities of esophageal stem cells could be the origin of the tissue changes that occur in Barrett's disease," Dr. Lagasse said. "Our current and future studies could make it possible to test this long-standing hypothesis."

Descubren células madre en el esófago

Fuente: http://hematologia.diariomedico.com/2014/10/17/area-cientifica/especialidades/hematologia/descubren-celulas-madre-esofago

El hallazgo podría contribuir a mejorar el tratamiento del esófago de Barrett y el cáncer.

El esófago tiene su propio nicho de células madre, según un estudio que se publica en Cell Reports. El hallazgo de Eric Lagasse, de la Facultad de Medicina de Pittsburgh (Estados Unidos), y su equipo podría contribuir a mejorar el tratamiento del esófago de Barrett y el cáncer.

"El revestimiento del esófago debe renovarse de forma regular", ha indicado Lagasse. "Para ello, las células de las capas más profundas se dividen unas dos veces a la semana para producir células hijas que se conviertan en células especializadas. Hasta ahora no habíamos podido determinar si esas células son todas iguales o existe una subpoblación de células madre", ha añadido.

El equipo generó a partir de muestras murinas organoides de tejido esofágico en los que identificó una pequeña población de células que se dividen más despacio, son más primitivas, pueden generar células diferenciadas y autorrenovarse. En definitiva, células madre.

Trasplantan un esófago artificial en ratas que mantiene sus propiedades y funciones

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20140415/abci-esofago-artficial-trasplante-ratas-201404151428.html

MACCHIARINI ET AL.

A la izquierda, el esófago con las células, y a la derecha, el esófago ya 'descelularizado'

Funcionales y capaces de regenerarse. Así son los esófagos bioartificiales implantados en ratones y utilizados por un equipo de investigadores del Instituto Karolinska, en Suecia, y que suponen un nuevo paso en la aplicación práctica de la ingeniería de tejidos. Los científicos han desarrollado esófagos bioartificiales gracias a las células madre de médula ósea del propio animal que recibe el trasplante. Y lo más importante, señalan en un artículo que se publica en «Nature Communications», es que el «nuevo esófago» es capaz de seguir siendo funcional y de regenerar las conexiones nerviosas, musculares, de vasos sanguíneos y de células epiteliales para que esto sea posible.

La tecnología para fabricar tejidos y órganos humanos en el laboratorio, la llamada ingeniería tisular, había demostrado su eficacia a la hora de producir vejigas, una tráquea y vasos sanguíneos; de hecho, ya se han empleado estos órganos bioartificiales en la clínica. De hecho, la pasada semana el equipo de Anthony Atala, director del Centro Médico Wake Forest (EE.UU.), presentó el caso de 4 niñas a las que se habían trasplantado cuatro vaginas fabricadas a partir de las células de las pacientes que habían nacido con este órgano atrofiado. En la revista médica «The Lancet» describen su logro: cómo las generaron, las implantaron con éxito, y ocho años después funcionan sin problemas. Sin embargo, a pesar de varios intentos, los esfuerzos para cultivar el tejido para reemplazar un esófago dañado habían sido infructusos.

Pero ahora, el grupo de Paolo Macchiarini ha logrado fabricar órganos de bioingeniería. Los expertos, en primer lugar, eliminaron, mediante un proceso que se denomina descelularización, todas las células de los animales del esófago. Así, una vez que se han eliminado las células, se dispone de un andamiaje en el que se conservan tanto la estructura como las propiedades mecánicas y químicas del órgano. A continuación, los científicos «sembraron» la estructura con células de la médula ósea de los animales. Estas células tienen baja inmunogenicidad, lo que minimiza el riesgo de reacción inmune y el rechazo del injerto y también elimina la necesidad de fármacos inmunosupresores. Los investigadores comprobaron que las células se adhirieron correctamente al andamio biológico y comenzaron a mostrar las características específicas del esófago al cabo de tres semanas.

A continuación los tejidos cultivados se utilizaron para reemplazar segmentos de esófago en las ratas. Todos los animales sobrevivieron y después de dos semanas los investigadores encontraron indicios de los principales componentes en el injerto regenerado: epitelio, células musculares, vasos sanguíneos y nervios. «Creemos que estos resultados representan un gran avance hacia la traducción clínica de la ingeniería tisular en la esofagitis», asegura Macchiarini.

Los investigadores confían en que los órganos de ingeniería tisular podrían mejorar la supervivencia y calidad de vida de los cientos de miles de pacientes diagnosticados cada año con trastornos esofágicos, como cáncer, malformaciones congénitas o traumatismos. Las opciones actuales para estos pacientes pasan por el uso del propio intestino o el estómago para reemplazar el esófago, pero en pocas ocasiones se obtiene una función satisfactoria.

Este equipo de investigadores ya había realizado el primer trasplante de la historia de un órgano artificial: una tráquea creada por un equipo científico de Londres. La clave de la nueva técnica fue la creación de una estructura que es una réplica exacta de la tráquea del paciente, lo que hizo innecesario que hubiera un donante y eliminaba el riesgo del rechazo del órgano por incompatibilidad de tejidos.

Se trataba de un tubo que luego fue recubierto con células madre del propio paciente y que podía ser fabricado en cuestión de días. La nueva técnica abría grandes posibilidades para otros transplantes ya que podría ayudar a eliminar el problema de la disponibilidad de órganos y los problemas asociados al rechazo de tejidos, como parece confirmar este nuevo estudio.