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Fernando García Muñoz
Ingeniería tisular cardiaca
órgano humano completo (41).
Ingeniería tisular con células y sin matrices
Además de lo comentado en la cardiomioplastia celular, en
el laboratorio se han obtenido constructos de monocapas aptos
para ser implantados. En este sentido, se han utilizado monoca-
pas de células cardiacas (28), o múltiples capas de células me-
senquimales que han conseguido favorecer la vascularización
(42). Se han utilizado igualmente monocapas superpuestas de
cardiomiocitos neonatales y se ha comprobado el acoplamiento
eléctrico y estructural entre ellos con microscopía electrónica de
transmisión (43). Debido a la falta de vascularización, el número
de capas celulares se ve limitado a tres o cuatro. Por otra parte
una de las mayores inconvenientes es la baja capacidad mecánica
que poseen las escasas capas de células musculares que sobre-
viven al implante (15). Para solventar esto, se han introducido
constructos con capas de colágeno intermedias, como hemos
indicado en la ingeniería tisular
in vitro
. Recientemente se han
desarrollado parches celulares sin matriz obtenidos con cardio-
miocitos derivados de células madre embrionarias humanas, que
tras su implantación han mostrado una muerte celular por falta
de vascularización (44). Las técnicas de monocapas celulares han
sido realmente un paso útil entre la cardiomioplastia celular y la
ingeniería tisular que utiliza conjuntamente células, matrices y
señales.
Ingeniería tisular sin células y con matrices
Los mejores sustitutos de matriz extracelular para ingeniería
tisular, tal vez sean, las matrices extracelulares de tejidos vivos
que se han descelularizado y procesado como indicamos en la
ingeniería tisular
in vitro
de constructos a nivel de órgano. Han
sido múltiples los órganos de origen elegidos para la obtención
de láminas descelularizadas de matriz extracelular (7). El uso de
matrices extracelulares facilita el remodelado en muchos tipos
diferentes de tejidos (45, 46). En nuestro ámbito, suelen utilizarse
las matrices asociadas a células de distinto tipo como hemos vis-
to anteriormente. Pero en algunos casos se han utilizado aislada-
mente las matrices extracelulares o sus sustitutos sintéticos para
reparaciones de la pared cardiaca (47, 48).
CONCLUSIONES
El desarrollo de la ingeniería tisular cardiaca y su aplica-
ción, fundamentalmente, a la insuficiencia ventricular e infarto
de miocardio han supuesto un avance muy esperanzador en el
tratamiento de estas patologías, demostrando incrementos en la
capacidad contráctil de zonas cardiacas. El reto actual más im-
portante consiste básicamente en la traslación de los resultados
obtenidos en animales de experimentación a la clínica humana,
siendo de gran importancia las dimensiones de superficie y vo-
lumen a cubrir por los constructos. Además, existen múltiples
preguntas a responder como la selección de la célula a utilizar en
el constructo (células autólogas, heterólogas, embrionarias, adul-
tas, madre –de múltiples orígenes-, diferenciadas, etc…) Igual-
mente deberíamos determinar con mayor precisión que sustituto
de matriz extracelular es la que condiciona un mejor crecimiento
y mantenimiento celular y una mejor adquisición de acoplamien-
to eléctrico y mecánico de las células. Otra búsqueda a realizar
es la imbricación del desarrollo de vasos sanguíneos con el creci-
miento de células en la matriz adecuada. Igualmente se deberán
de desarrollar los biorreactores que permitan conseguir el micro-
medioambiente necesario para el correcto crecimiento y diferen-
ciación, si son necesarios, y la adecuada unión celular eléctrica y
mecánica para conseguir los sustitutos tisulares cardiacos. Para
ello en el futuro biorreactor se deberá proporcionar estímulo me-
cánico, aportes de oxígeno y nutrientes y estimulación eléctrica.
Obtenido el constructo ideal, la integración del constructo con el
receptor es de suma importancia. No solo por su aceptación in-
munológica, sino por su acoplamiento eléctrico y mecánico con
el resto de corazón. La ingeniería tisular cardiaca a nivel orgánico,
se verá favorecida por el desarrollo de la ingeniería tisular a nivel
de tejido, y además será necesaria una mejora muy significativa
del escaso 2% de contractilidad global cardiaca obtenida en pe-
queños animales de experimentación. Además, si se requiere la
aparición de ritmo autónomo, se deberá de desarrollar al menos
un sustituto de nódulo sinoauricular para iniciar el ritmo y un sus-
tituto de sistema de conducción cardiaco del estímulo eléctrico
para poder garantizar una contracción cardiaca ordenada y efec-
tiva funcionalmente.
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