Aumenta la supervivencia celular, la sensibilidad a la glucosa y la secreción oportuna de la insulina

Miércoles 8 de septiembre de 2021

Madrid. Un equipo de investigadores del Hospital Brigham y de Mujeres, en colaboración con colegas de la Universidad Harvard y la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts, en Estados Unidos, diseñó un páncreas bioartificial mejorado que ofrece la posibilidad de tratamiento más rápido y eficaz para los pacientes de diabetes tipo 1, según publican en la revista Proceedings, de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.

Más de 40 millones de personas en el mundo padecen diabetes mellitus de tipo 1, enfermedad autoinmune en la que las células beta productoras de insulina del páncreas son destruidas por el sistema inmunitario.

Existen varios métodos de tratamiento nuevos y emergentes para esa afección, como los dispositivos de macroencapsulación (DEM), compartimentos diseñados para albergar y proteger las células secretoras de insulina. Como una armadura, salvaguarda a las células de su interior de los ataques (del sistema inmunitario del huésped) al tiempo que permiten la entrada y salida de nutrientes para que las células sobrevivan.

Pero esos dispositivos tienen varias limitaciones y la ampliación para su uso en humanos ha sido un reto. Ahora los investigadores diseñaron uno mejorado por convección (ceDEM), que puede bañar continuamente las células con los nutrientes que necesitan y mejorar la capacidad de carga celular, al tiempo que aumenta la supervivencia celular, la sensibilidad a la glucosa y la secreción oportuna de insulina. En modelos preclínicos, respondió de forma rápida a los niveles de azúcar en la sangre a los dos días de ser implantado.

Mayor viabilidad

Gracias a los recientes avances, estamos cada vez más cerca de disponer de una fuente ilimitada de células tipo beta que puedan responder a la glucosa segregando insulina, pero el siguiente reto es introducir esas células en el cuerpo de forma mínimamente invasiva y que tengan una longevidad con una función máxima . Nuestro dispositivo demostró una mayor viabilidad celular y un retraso mínimo tras el trasplante. Es una sólida prueba de concepto preclínica para este sistema.

Los DEM actuales son dependientes de la difusión: los nutrientes se difunden a través de la membrana exterior del dispositivo y sólo un número de células puede recibir nutrientes y oxígeno y, a su vez, secretar insulina, aseguró Jeff Karp, autor correspondiente y doctor e investigador principal y catedrático distinguido de anestesiología clínica, medicina perioperatoria y del dolor.

El ceDEM se diseñó para proporcionar nutrientes por convección a través de un flujo continuo de fluido a las células encapsuladas, lo que permite que múltiples capas de células crezcan y sobrevivan. El prototipo del equipo cuenta con dos cámaras: una de equilibrio (EqC), que recoge los nutrientes del entorno y una celular (CC), que alberga las células protegidas.

La EqC está encerrada en politetrafluoroetileno, membrana semipermeable con poros que permiten la entrada de fluidos, y otra interior adicional que rodea el CC permite el transporte selectivo de nutrientes y protege contra las respuestas inmunitarias.

El dispositivo ceDEM tiene el potencial de ser un sistema autónomo que no requeriría la recarga y sustitución constantes de los cartuchos de insulina, aseguró Kisuk Yang, autor principal del estudio y ex becario posdoctoral en el Laboratorio Karp y ahora profesor de la Universidad Nacional de Incheon, en Corea del Sur.