Cerca de dos millones de muertes por año son producidas por enfermedad hepática.
El hígado puede regenerarse cuando los hepatocitos (tipo de célula principal que se encuentra en el hígado) maduros se dividen, sin embargo, a pesar de que el estudio de dicho proceso está bien estudiado y caracterizado en roedores, a la fecha no ha sido explorado en el humano.
En un estudio recientemente publicado en la revista Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (Proceedings of the National Academy of Sciences), por un grupo de investigadores liderados por el Dr. Arnav Chhabra del Instituto Tecnológico de Massachusetts, se presentó un modelo de “regeneración en un chip” tridimensional (3D) denominado conjuntos hepáticos estructuralmente vascularizados para analizar la regeneración (SHEAR, por sus siglas en inglés), la cual es empleada para modelar múltiples aspectos de la regeneración del hígado humano.
SHEAR permite el control de alteraciones hemodinámicas a fin de imitar las que ocurren durante la lesión y la regeneración del hígado; apoya la entrega de insumos bioquímicos, como factores de crecimiento (citocinas) e interacciones paracrinas con células endoteliales entre los vasos sanguíneos y los esferoides hepáticos.
En sus resultados publicados, los autores comentan que la estimulación con citocinas relevantes no solo amplificó la respuesta secretora, sino que también indujo la entrada en el ciclo celular de los hepatocitos humanos primarios (PHH) integrados en el dispositivo. Además, identificaron mediadores derivados del endotelio que son suficientes para iniciar la proliferación de PHH en este entorno. En conjunto, los datos presentados aquí subrayan la importancia de los modelos multicelulares que pueden recapitular las funciones tisulares de alto nivel y demostrar que el dispositivo SHEAR se puede utilizar para descubrir y validar las condiciones que promueven la regeneración del hígado humano.
Este tipo de dispositivo podría emplearse en pacientes que padecen enfermedades crónicas como hepatitis viral, hígado graso o cáncer, e incluso, podría emplearse para estimular el crecimiento de un hígado trasplantado.
Figura: Modelo de interacciones moleculares en SHEAR. Cortesía: Chhabra, A. et al.
Redacción a cargo de Wendy López Romero, PhD
Analista de Investigación y Desarrollo en Drox Health Science. Doctora en Biotecnología Médica y Farmacéutica, Máster en Biología Molecular. Más de seis años de experiencia en biología molecular, inmunología, bioquímica y proteómica, así como en el desarrollo y validación de dispositivos médicos, con cinco publicaciones en revistas indexadas.
Fuente
Chhabra, A., Song, H. H. G., Grzelak, K. A., Polacheck, W. J., Fleming, H. E., Chen, C. S., & Bhatia, S. N. (2022). A vascularized model of the human liver mimics regenerative responses. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(28), e2115867119.