Un grupo de investigadores japoneses ha desarrollado una innovadora técnica que permite alinear células madre en una hoja uniforme, lo que resulta en un aumento significativo en la secreción de proteínas señalizadoras. Estas proteínas son fundamentales para la reparación de tejidos y la regulación del sistema inmunológico. Los hallazgos, publicados en la revista Materials Today Bio, podrían revolucionar los tratamientos basados en células madre para afecciones como enfermedades cardíacas, daños hepáticos y enfermedades autoinmunes.
El equipo de investigación, que incluye a científicos de la Universidad de Hiroshima, la Universidad de Keio y la Universidad Médica de Mujeres de Tokio, en Japón, junto con la Universidad de Utah, empleó una superficie de cultivo especialmente diseñada que responde a cambios de temperatura. Esta superficie presenta franjas alternas que guían a las células madre para que crezcan de manera paralela, imitando la disposición natural de las células en los tejidos musculares o cutáneos. Gracias a este control en la alineación celular durante su crecimiento, los investigadores lograron potenciar la función natural de estas células.
Técnica de Cultivo y Resultados
El profesor Kenichi Nagase, autor principal del estudio y académico de la Universidad de Hiroshima, afirma que «las hojas de células madre mesenquimatosas están ganando atención como una medicina regenerativa efectiva». Al mejorar la función de estas hojas, se espera que su efecto terapéutico también mejore. La utilización de platos de cultivo estriados y sensibles a la temperatura incrementa la cantidad de citoquinas secretadas por las hojas. En los cultivos realizados sobre la superficie diseñada, se observó un aumento notable de factores de curación esenciales, como el factor de crecimiento endotelial vascular, el factor de crecimiento de hepatocitos y el factor de crecimiento transformante-β.
Las células madre mesenquimatosas han sido objeto de extensos estudios debido a su potencial para tratar lesiones y condiciones crónicas, gracias a su capacidad para favorecer la regeneración de tejidos. Sin embargo, cuando se administran como células individuales, tienden a dispersarse de manera impredecible en el organismo, lo que dificulta su permanencia en el sitio de lesión o enfermedad. En este sentido, se ha investigado el cultivo de estas células en hojas que pueden ser trasplantadas directamente al tejido dañado, lo que preserva el contacto celular natural y la matriz extracelular, una estructura rica en proteínas que sostiene a las células. Esta metodología proporciona a las hojas mayor durabilidad y funcionalidad en comparación con las células administradas en suspensión.
La nueva técnica no interfiere con el potencial natural de las células para transformarse en otros tipos celulares útiles, pero sí mejora su capacidad para trabajar en conjunto, dado que la estructura parece potenciar la comunicación y la función cooperativa. La superficie estriada se elabora mediante una modificación sencilla de materiales de cultivo disponibles comercialmente, evitando la necesidad de métodos costosos de nanofabricación. Al bajar la temperatura, toda la hoja de células alineadas se desprende suavemente, permitiendo su trasplante sin causar daños.
Al optimizar la función de las hojas de células madre mesenquimatosas, el equipo espera hacer los tratamientos más eficientes y específicos. Según Nagase, las hojas de células madre mesenquimatosas orientadas podrían aplicarse en medicina regenerativa, siendo especialmente útiles para promover la formación de vasos sanguíneos en enfermedades cardíacas, apoyar la reparación hepática o modular las respuestas inmunitarias en trastornos autoinmunes. Este avance representa un paso prometedor hacia terapias celulares más efectivas y accesibles.
Más información: Kenichi Nagase et al, Functional aligned mesenchymal stem cell sheets fabricated using micropatterned thermo-responsive cell culture surfaces, Materials Today Bio (2025). DOI: 10.1016/j.mtbio.2025.101657
Proporcionado por Hiroshima University
