[ad_1]
(noticias nanowerk) El tejido adiposo es clave para la impresión 3D de piel viva en capas y potencialmente folículos pilosos, según investigadores que recientemente utilizaron células grasas y estructuras de soporte de tejido humano derivado clínicamente para corregir con precisión lesiones en ratas. El avance podría tener implicaciones para la cirugía reconstructiva facial e incluso para los tratamientos de crecimiento del cabello en humanos.
Los resultados del equipo fueron publicados en Materiales bioactivos (“La bioimpresión intraoperatoria de células madre derivadas del tejido adiposo humano y matriz extracelular induce un crecimiento similar a un folículo piloso y la formación de tejido adiposo durante la reconstrucción de la piel craneomaxilofacial de espesor total”). La Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. concedió al equipo una patente en febrero para la tecnología de bioimpresión que desarrollaron y utilizaron en este estudio.
«La cirugía reconstructiva para corregir lesiones o enfermedades en la cara o la cabeza suele ser imperfecta y produce cicatrices o pérdida permanente del cabello», dijo Ibrahim T. Ozbolat, profesor de ingeniería y mecánica, ingeniería biomédica y neurocirugía en Penn State, quien dirigió el estudio. Lideró la colaboración internacional que llevó a cabo el trabajo. “Con este trabajo, demostramos piel bioimpresa de espesor total con potencial para hacer crecer pelo en ratas. Este es un paso más hacia una reconstrucción facial y de cabeza más natural y estéticamente agradable en humanos”.
Si bien los científicos han bioimpreso previamente capas delgadas de piel en 3D, Ozbolat y su equipo son los primeros en imprimir intraoperatoriamente un sistema vivo completo compuesto por múltiples capas de piel, incluida la capa más baja, o capa subcutánea. «Intraoperatorio» se refiere a la capacidad de imprimir el tejido durante la cirugía, lo que significa que el método puede usarse para reparar la piel dañada de manera más rápida y sin problemas, dijeron los investigadores. La capa superior, la epidermis, que sirve como piel visible, se forma sobre el soporte de la capa intermedia y, por lo tanto, no es necesario imprimirla. El tejido subcutáneo, formado por tejido conectivo y grasa, proporciona estructura y soporte al cráneo.
«La hipodermis está directamente involucrada en el proceso por el cual las células madre se vuelven grasas», dijo Ozbolat. “Este proceso es crucial para varios procesos vitales, incluida la cicatrización de heridas. También desempeña un papel en el ciclo de los folículos pilosos, particularmente en la promoción del crecimiento del cabello”.
Los investigadores comenzaron con tejido graso humano extraído de pacientes sometidos a cirugía en el Centro Médico Milton S. Hershey de Penn State Health. El colaborador Dino J. Ravnic, profesor asociado de cirugía en el Departamento de Cirugía Plástica de la Facultad de Medicina de Penn State, dirigió su laboratorio en la recolección de grasa para extraer la matriz extracelular, la red de moléculas y proteínas que proporciona estructura y estabilidad al tejido. para producir un componente de la biotinta.
El equipo de Ravnic también extrajo células madre del tejido adiposo, que tienen el potencial de madurar en diferentes tipos de células si forman otro componente de biotinta en el entorno adecuado. Cada componente se cargó en uno de los tres compartimentos de la bioimpresora. El tercer compartimento se llenó con una solución coagulante que ayuda a que los otros componentes se unan adecuadamente al área lesionada.
«Los tres compartimentos nos permiten coimprimir la mezcla de matriz y fibrinógeno junto con las células madre con un control preciso», dijo Ozbolat. «Imprimimos directamente en el sitio de la lesión con el objetivo de formar la capa subcutánea, que ayuda con la cicatrización de heridas, la formación de folículos pilosos, la regulación de la temperatura y más».
Llegaron tanto a la capa subcutánea como a la dermis, y la epidermis se formó por sí sola en dos semanas.
«Realizamos tres series de estudios en ratas para comprender mejor el papel de la matriz grasa y descubrimos que la administración conjunta de la matriz y las células madre es fundamental para la formación subcutánea», dijo Ozbolat. «No funciona eficazmente sólo con las células o sólo con la matriz: tiene que funcionar al mismo tiempo».
También descubrieron que la hipodermis contenía excrecencias, la etapa inicial de la formación temprana de folículos pilosos. Según los investigadores, las células grasas no contribuyen directamente a la estructura celular de los folículos pilosos, pero participan en su regulación y mantenimiento.
«En nuestros experimentos, las células grasas pueden haber alterado la matriz extracelular para apoyar más la formación de crecimiento descendente», dijo Ozbolat. «Estamos trabajando para avanzar en esto y madurar los folículos pilosos con densidad, alineación y crecimiento controlados».
Según Ozbolat, la capacidad de hacer crecer cabello con precisión en sitios de traumatismos lesionados o enfermos puede limitar el aspecto natural de la cirugía reconstructiva. Dijo que este trabajo ofrece un «camino esperanzador a seguir», especialmente cuando se combina con otros proyectos de su laboratorio que implican imprimir huesos y estudiar cómo adaptar la pigmentación a una variedad de tonos de piel.
«Creemos que esto podría aplicarse en dermatología, trasplantes de cabello y cirugías plásticas y reconstructivas; podría conducir a un resultado mucho más estético», dijo Ozbolat.
«Con capacidad de bioimpresión totalmente automatizada y materiales compatibles de grado clínico, esta tecnología podría tener un impacto significativo en la traducción clínica de la piel reconstruida con precisión».
[ad_2]