lLuis Garzamédico científico de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins durante más de una década, notó un problema común al tratar a personas con amputaciones de extremidades en su clínica. A menudo tenían erupciones y cortes en el lugar de la amputación, donde su piel no podía soportar la alta presión mecánica del uso de prótesis.1 Las dolorosas laceraciones disuadirían a los pacientes de utilizar sus prótesis, afectando significativamente su calidad de vida.
“Esto despertó el interés de [find] una forma de ayudar a las personas que tienen presión en lugares donde su cuerpo no debería tener presión”, dijo Garza.
piel volarque se encuentra en las palmas y las plantas de los pies, es más grueso que la piel de los brazos y las piernas y puede soportar una mayor presión mecánica.2 En una investigación reciente, Garza y sus colegas demostraron que la inyección de fibroblastos de la piel volar de los voluntarios aumentaba capacidad de respuesta a la presión de su piel no volar que persistió durante varios meses.3 Los resultados, publicados en Cienciademuestran el potencial terapéutico de los fibroblastos volares para modificar la identidad de la piel, lo que sugiere un enfoque para prevenir el daño inducido por la presión de la piel.
Es agradable ver que el estudio demuestra que el trasplante cambia las características de la piel, afirmó Ryan Driskellbiólogo de la piel de la Universidad Estatal de Washington, que no participó en el estudio. “No me sorprende per se, porque la teoría siempre estuvo ahí”.
Experimentos realizados en la década de 1960 habían revelado que el compartimento dérmico de la piel que contiene fibroblastos determina la identidad de la capa más externa de la piel, la epidermis, en los mamíferos. Cuando los investigadores mezclaron la dermis de hámsteres y la epidermis de cobayas y lo injertó en un anfitrióndescubrieron que el injerto mostraba propiedades de la piel de hámster.4
Para su estudio actual, Garza y su equipo se basaron en este y en trabajos más recientes que informan que los fibroblastos tienen memoria posicional.5 “Nos dimos cuenta de que podíamos extraer los fibroblastos de una persona y mantendrían su identidad en la cultura”, dijo Garza. “Y cuando los volvamos a colocar, deberían ser la característica más dominante para controlar las identidades de los tejidos”.
Antes de que los investigadores pudieran trasplantar fibroblastos, caracterizaron las diferencias en los fibroblastos volares y no volares bajo presión. Aislaron y cultivaron fibroblastos recolectados del cuero cabelludo (piel no volar) y de las plantas de los pies (piel volar) de voluntarios y sometieron estas células a alta presión agregando una sustancia química viscosa. Descubrieron que los fibroblastos de las plantas de los pies mostraban mayores tasas de migración y activación de diferentes genes, específicamente aquellos que ayudan a resistir la presión mecánica, en comparación con los del cuero cabelludo.
Después de establecer que los fibroblastos volares y no volares se comportaban de manera diferente bajo presión, los investigadores investigaron si los fibroblastos influyeban en la identidad epidérmica en las construcciones de la piel. Diseñaron andamios tridimensionales que contenían fibroblastos del cuero cabelludo o de la planta del pie. Al combinarlos con células epidérmicas de piel no volar, los fibroblastos únicos indujeron características volares como una epidermis más gruesa y la expresión de marcadores epidérmicos volares.
Alentados por estas observaciones, el equipo decidió probar el potencial terapéutico de los fibroblastos volares en un ensayo clínico de fase 1. Inyectaron fibroblastos aislados del cuero cabelludo o de las plantas de los participantes en la piel no volar de sus muslos. Inyectar células de una persona en su propio cuerpo previene las complicaciones del rechazo de un trasplante, señaló Garza.
El análisis histológico de la biopsia de piel cinco meses después de la inyección de fibroblastos de las plantas de los pies reveló que la piel mostraba características volares, incluido un aumento del grosor epidérmico, la longitud de las fibras de colágeno dérmico y la expresión de elastina dérmica.
Para caracterizar mejor los cambios que se produjeron en la piel, los investigadores realizaron una secuenciación de ARN en tejidos biopsiados entre dos semanas y 17 meses después de las inyecciones de fibroblastos. Esto confirmó la expresión de genes asociados con la identidad de la piel volar en los únicos sitios de inyección de fibroblastos.
“Estábamos muy entusiasmados porque nunca se sabe si todo ese trabajo fundamental básico es exacto. Pero nadie intentó realmente esto, especialmente en personas, y tampoco en ratones”, dijo Garza.
“Así es como uno soñaría con utilizar los fibroblastos”, dijo Driskell. “Pero esto tiene implicaciones más allá de la piel”. Otros órganos Al igual que los pulmones, los intestinos y los riñones, también contienen fibroblastos.6 Comprender la heterogeneidad de la población de fibroblastos en dichos órganos puede servir de base para nuevas terapias, señaló Driskell.
El objetivo inmediato de Garza y su equipo es optimizar la terapia para mejorar el grado en que cambia la identidad de la piel después de inyectar fibroblastos y avanzar hacia la siguiente fase de ensayos clínicos. La terapia celular y genética es la nueva rama de la medicina, después de la cirugía y la farmacología, según Garza. “Nuestro trabajo es parte del esfuerzo que intenta hacer realidad esta tercera rama de la medicina”.