Unos investigadores han conseguido que células de cartílago humano vivan y crezcan en un modelo animal, usando bioimpresión en 3D. Los resultados constituyen un importante paso hacia un futuro en el que será viable ayudar a pacientes sustituyendo sus órganos en mal estado por otros nuevos, formados a través de este tipo de bioimpresión.

El logro es obra de especialistas de la Universidad Chalmers de Tecnología y la Academia Sahlgrenska (la facultad de ciencias de la salud de la Universidad de Gotemburgo), todas estas instituciones en Suecia.

Hasta donde sabe el equipo de Paul Gatenholm, profesor de tecnología de biopolímeros en la Universidad Chalmers de Tecnología, es la primera vez que alguien ha impreso células de cartílago de procedencia humana, las ha implantado en un modelo animal y las ha inducido a crecer.

Los investigadores imprimieron un hidrogel de nanocelulosa mezclado con células de cartílago provenientes de humanos. Utilizaron una bioimpresora 3D fabricada por la empresa Cellink, cuya biotinta es resultado de las investigaciones de Gatenholm. La estructura se implantó en ratones inmediatamente después de ser impresa.

En el experimento, el tejido de cartílago humano creció en el modelo animal. Se produjo vascularización entre los materiales, y una fuerte estimulación de la proliferación y de la formación de neocartílago por las células madre humanas.

Tras 60 días, la estructura empezó a parecerse al cartílago. Era blanca y las células del cartílago humano estaban vivas y produciendo lo que debían. Los investigadores también pudieron estimular las células de cartílago mediante la adición de células madre, que claramente promovieron aún más la división celular.

Se ha demostrado, por tanto, que es posible implantar hidrogel con células, impreso en 3D, y lograr que crezcan y que se formen vasos sanguíneos en el nuevo tejido.
abril 2/2017 (noticiasdelaciencia.com)

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In Vivo Chondrogenesis in 3D Bioprinted Human Cell-laden Hydrogel Constructs

La Organización Mundial de la Salud estima que cada año se producen en todo el mundo 600 000 muertes debidas al tabaquismo pasivo (inhalar el humo del tabaco que fuman otras personas). En un nuevo estudio, unos investigadores han identificado por vez primera al compuesto orgánico acroleína (aldehído acrílico) como una de las principales causas del fallo de la defensa inmunitaria frente a tumores promovido por el tabaquismo involuntario.

Cuando alguien fuma, la acroleína se libera en la atmósfera a través del humo que se esparce alrededor del fumador. Cualquiera que haya estado un rato en una sala llena de fumadores, ha inhalado acroleína. Pero lo que más les preocupa a Erika Jensen-Jarolim y Franziska Roth-Walter, de la Universidad Médica de Viena en Austria, coautoras del nuevo estudio, es la exposición profesional a largo plazo en establecimientos donde se fuma habitualmente, así como la exposición de niños y otros miembros de la familia no fumadores dentro de la vivienda de un fumador o de su automóvil.

La acroleína es tóxica y daña el material genético. Además, también inhibe nuestra respuesta natural inmunitaria a través de las células reguladoras T, acelerando de ese modo el crecimiento tumoral. Hasta ahora no se sabía que la acroleína puede suprimir la respuesta inmunitaria, no solo durante el acto de fumar o de inhalar involuntariamente el humo del tabaco fumado por otros, sino también con posterioridad.

La inhalación no es la única vía relevante de incorporación de la acroleína. Esta puede adherirse a cualquier cosa, como los platos, la ropa o las cortinas, y también puede incorporarse mucho más tarde, a través de la piel, por ejemplo. Es por tanto particularmente importante proteger a los niños y a las mujeres embarazadas, sobre todo en el ámbito doméstico, y esto solo puede hacerse mediante la eliminación completa de cualquier contacto con el humo del cigarrillo o sus residuos.
abril 2/2017 (noticiasdelaciencia.com)

Cada año se llevan a cabo más de 2 millones de operaciones en todo el mundo para curar fracturas óseas y otros defectos por traumatismos o enfermedades, lo que convierte al hueso en el segundo tejido más trasplantado, después de la sangre. Para ayudar a mejorar el resultado de estas operaciones, unos científicos han desarrollado un nuevo material para trasplantes procedente originalmente de las espinas de los erizos de mar, el cual sirve para fabricar un andamio de tipo óseo y biodegradable, cuyo uso ya ha sido probado en animales.

Los médicos disponen de varias clases de materiales para reparar los defectos óseos: el material de reemplazo puede proceder del propio cuerpo del paciente, de tejido donado, o consistir en un producto sintético o derivado de otro natural. Todas estas clases de materiales, sin embargo, tienen limitaciones. Por ejemplo, la actual biocerámica que se ha empleado como andamio para la reparación ósea tiende a ser frágil, lo que puede llevar a que se fragmente. Estos trozos pueden después desplazarse hacia un tejido blando adyacente, causando inflamación.

Unos estudios recientes han mostrado que ciertos materiales biológicos, como las espinas de erizos de mar, son prometedores para andamios óseos debido a su porosidad y resistencia. El equipo de Xing Zhang, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Hefei, se propuso examinar esta idea con mayor detalle.

Valiéndose de una reacción hidrotérmica, los investigadores convirtieron las citadas espinas de erizo de mar en andamios biodegradables, manteniendo al mismo tiempo su estructura porosa e interconectada original. A diferencia de las biocerámicas frágiles, los andamios hechos a partir de estas espinas pueden ser cortados y perforados para adoptar una forma y tamaño específicos.

Las pruebas con conejos y perros han mostrado que las células óseas y los nutrientes pueden fluir a través de los poros y promover la formación de hueso. Además, el andamio se degradaba fácilmente a medida que es reemplazado por el nuevo tejido óseo en crecimiento.
abril 2/2017 (noticiasdelaciencia.com)

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Lightweight Open-Cell Scaffolds from Sea Urchin Spines with Superior Material Properties for Bone Defect Repair

En un estudio pionero, unos investigadores han mostrado que una nueva terapia genética es capaz, al menos en los experimentos realizados, de restaurar el equilibrio y la audición de ratones con una alteración genética que provoca en ellos un conjunto de efectos casi igual al padecido por las personas con síndrome de Usher. Este síndrome es un trastorno genético caracterizado por una pérdida auditiva parcial o total, vértigo y pérdida de visión que empeora con el tiempo. La pérdida auditiva y el mareo son debidos a defectos en el oído interno.

Por otra parte, el vértigo y la pérdida de audición se hallan entre las discapacidades más comunes que afectan a las personas en general a medida que envejecen, y que pueden llegar a ser graves e incapacitantes. Según algunas estimaciones, en países como Estados Unidos, aproximadamente una de cada tres personas con edades comprendidas entre los 65 y los 74 años sufre pérdida auditiva. Para quienes tienen más de 75 años, la proporción es de casi una de cada dos.

El equipo del Dr. Wade Chien, de la Escuela Médica de la Universidad Johns Hopkins en Estados Unidos, administró una terapia genética a los oídos internos de ratones con una mutación en un gen que se asocia al síndrome de Usher. Estos ratones mutantes son sordos y tienen notables problemas de equilibrio desde el nacimiento. Después de la administración de la terapia génica, el equilibrio de dichos ratones quedó completamente restaurado. Además, estos mutantes también experimentaron mejoras en la audición.

La imagen muestra haces de estereocilios en células ciliadas de ratones tras una terapia genética. Estas protuberancias parecidas a pelos permiten que las células sensoriales detecten sonido y movimiento. El ratón mutante tiene haces de estereocilios muy cortos. Después de la terapia genética, dichos haces alcanzan una longitud normal, y la expresión de un gen clave queda restaurada satisfactoriamente.

Este estudio es uno de los primeros en mostrar que la terapia genética puede emplearse para mejorar la función auditiva y la capacidad de mantener el equilibrio, en un modelo de ratón de pérdida auditiva hereditaria y otros problemas relacionados.
abril 2/2017 (noticiasdelaciencia.com)

Investigadores estadounidenses informaron recientemente de que habían desarrollado una prueba sanguínea para detectar la tuberculosis que puede acelerar el diagnóstico y el tratamiento de esta grave infección bacteriana, a veces mortífera.

La tuberculosis, una de las enfermedades conocidas desde hace más tiempo, mató a alrededor de 1000 millones de personas en los últimos dos siglos. Hoy en día, esta enfermedad, que provoca tos, fiebre, sudores nocturnos y pérdida de peso, es una de las diez principales causas de muerte en el mundo.

A pesar de que en 2015 unos 10,4 millones de personas se enfermaron de tuberculosis y 1,8 millones murieron, su diagnóstico sigue siendo complicado.

‘Con los formatos de pruebas actuales, los únicos métodos para diagnosticar la tuberculosis son las pruebas de esputo, los cultivos de sangre, las invasivas biopsias pulmonares o linfáticas, o las punciones lumbares’, dijo Tony Hu, del Instituto de Biodiseño de la Universidad Estatal de Arizona, quien dirigió las investigaciones para desarrollar esta nueva prueba.

Con estos test tradicionales, cuyos resultados ‘pueden dar falsos negativos’, puede tomar’ de días a semanas obtener los resultados’.

La nueva prueba ‘supera todas las existentes en el mercado en la actualidad’ y puede realizarse en cuestión de horas, indicaron los investigadores en un comunicado.

También es la primera que mide la gravedad de una infección activa de tuberculosis, al examinar dos proteínas de la sangre -CFP-10 y ESAT-6- que las bacterias de la tuberculosis generan solo durante las infecciones activas.

La precisión de la prueba es de alrededor de 92 %. Aún no está disponible para el público y su costo aún no se determinó.

Un informe en el que se describe este test se publicó en la Proceedings of the National Academy of Sciences.
abril 2/2017 (AFP)

Se ha logrado desarrollar una nueva tecnología de vidrios que podría añadir un nuevo nivel de flexibilidad a los dispositivos médicos de tamaño minúsculo.

El equipo de Aaron Hawkins, de la Universidad Brigham Young (BYU) en Provo, Utah, Estados Unidos, ha encontrado una forma de hacer que el vidrio, un material normalmente frágil, pueda doblarse sin romperse. Esta investigación abre paso a la posibilidad de crear una nueva familia de dispositivos de laboratorio en un chip basados en vidrio flexible.

Hawkins y sus colegas han creado membranas de vidrio que pueden moverse arriba y abajo y doblarse. Son los primeros bloques de construcción de todo un nuevo sistema de “cañerías” que podría mover volúmenes de líquido muy pequeños.

Si bien los actuales dispositivos de membrana en laboratorios en un chip ya funcionan de forma efectiva en la escala micrométrica, la investigación de Hawkins permitirá que lo hagan también a escala nanométrica. Químicos y biólogos podrían usar tales dispositivos nanométricos para desplazar, atrapar y analizar partículas biológicas muy pequeñas, como proteínas, virus y ADN.

Pero ¿por qué trabajar con vidrio? El motivo principal es que el vidrio no es un material que suele reaccionar químicamente con aquello que se le coloque encima. Además, es fácil de limpiar y no es tóxico. Resulta idóneo, por ejemplo, para muestras de materiales sensibles, como la sangre.

Los investigadores creen que su dispositivo podría también permitir realizar con éxito ensayos bioquímicos usando cantidades muy inferiores de la sustancia de interés. Debería asimismo posibilitar un análisis más rápido de muestras sanguíneas.

Existe una demanda creciente de sistemas rápidos y portátiles para análisis en el sector de la salud. Parte de ello se está logrando a través de aparatos microfluídicos, y la nueva tecnología de la BYU podría ser la clave para dar un nuevo salto adelante en este ámbito.
abril 2/2017 (noticiasdelaciencia.com)