En vísperas de un ataque cardíaco El tejido cardiaco sufre daños irreparables. Debido a que las células del corazón no se pueden multiplicar y el músculo cardíaco contiene pocas células madre, el tejido no se repara –se torna fibrótico y no se contrae adecuadamente.
Para responder a uno de los mayores desafíos del desarrollo de parches cardíacos -garantizar que el tejido obtenido por ingeniería pueda imitar el sistema eléctrico coordinado del corazón que controla el latido y el ritmo cardíaco – investigadores de la Universidad de Tel Aviv integraron células cardíacas con nanofibras hechas de partículas de oro para formar tejidos funcionales obtenidos por ingeniería. Su objetivo es optimizar las señales eléctricas entre células.
Se ha descubierto que el oro aumenta la conectividad de los biomateriales, explica el Dr Dvir. Agregando las partículas de oro, los tejidos cardíacos en general se contraen con mucha mayor rapidez y fuerza, haciéndolos más confiables para trasplantes. La investigación se publicó recientemente en el Journal of Materials Chemistry B.
Ayudando a la naturaleza
Las células cardíacas contienen proteínas que transfieren las señales eléctricas pero el proceso de ingeniería de tejidos resulta en la pérdida de estas proteínas. Y si bien las células comenzarán a producirlas nuevamente de manera natural, dice el doctor Dvir, su desarrollo lleva tiempo -tiempo que un paciente puede no tener. Las nanofibras de oro pueden cumplir el rol de conectores eléctricos hasta que las células puedan producir sus propios conectores otra vez.
Se crean nuevos tejidos colocando células obtenidas de pacientes o animales en un andamio tridimensional hecho de biomateriales -cualquier materia o superficie que interactúe con sistemas biológicos – que organiza las células en la formación adecuada a medida que crecen. El doctor Dvir y su equipo usaron varios procesos químicos y físicos para integrar las nanopartículas de oro en sus andamios. Las células luego interactúan entre sí a través de las mismas.
Los investigadores usaron un microscopio electrónico de barrido y varias mediciones de actividad eléctrica para observar las nanopartículas de las fibras y verificar la conductividad. Las células colocadas en el andamio impregnado en oro tuvieron contracciones significativamente más fuertes comparadas con las de un andamiaje sin oro. Resulta importante que las células se contraigan al unísono, demostrando una efectiva señalización eléctrica entre ellas.
Una oportunidad de oro
Debido a que 50% de las víctimas de ataques cardíacos mueren dentro de los cinco años posteriores a su ataque inicial, se necesitan urgentemente nuevas opciones de tratamiento. Un tejido funcional, trasplantable, podría no sólo salvar vidas, sino mejorar la calidad de vida general de un paciente.
Habiendo demostrado la capacidad de señalización eléctrica de estos parches cardíacos infusionados con oro, próximamente el doctor Dvir evaluará su potencial para mejorar la función después del ataque cardíaco a través de pruebas pre- clínicas en el laboratorio y, eventualmente, ensayos clínicos con pacientes. Dice que el método ideal sería usar las propias células de un paciente para construir el nuevo tejido, evitando así el riesgo de rechazo.