Anales de la RANM

175 A N A L E S R A N M R E V I S T A F U N D A D A E N 1 8 7 9 XENO-TRASPLANTE, BIO-IMPRESIÓN ADITIVA 3D Y MANIPULACIÓN GÉNICA García-Montero Blanco C An RANM. 2023;140(02):170 - 184 En el corazón humano, la despolarización de los cardiomiocitos se asocia a la acumulación intrace- lular de Ca 2+ , llevando a la contracción ventric- ular. Esta secuencia electro-mecánica supone una compleja y variante configuración espacial de la ECM, todo un reto para la bioingeniería cardiaca, y en cuya resolución puede resultar muy útil la Bioimpresión Aditiva 3D, gracias a su capacidad de impresión simultánea con distintos tipos de células siguiendo una configuración topográfica concreta. Estructuras de soporte y repoblación celular La idea inicial es fabricar un corazón con repoblación celular del propio paciente a partir de un órgano, humano o animal, previamente vaciado de su componente celular nativo, y reteniendo sus propiedades biomecánicas. El armazón, descelu- larizado, es el soporte apropiado para nuevas poblaciones celulares, con su necesario aporte de O 2 y nutrientes, puesto que retiene su estructura vascular y flujo metabólico 19 . Además, la exclusión del tejido nativo suprime la carga alogénica, o xenogénica en el caso de un corazón de cerdo, responsable de la respuesta inmune, obviando la necesidad de un régimen inmunosupresor. Es cierto que, en el X-TxC porcino el gen que expresa α, 1-3 galactosa endotelial provoca una reacción de rechazo hiperagudo, y por tanto, debe ser anulado , como parte de las modificaciones génicas necesarias previas al implante. También podrían utilizarse con este fin los corazones de calidad marginal o provenientes de cadáveres, aunque en este caso, su recuperación biomecánica sería dudosa, ya que la ECM puede haber quedado dañada de forma irreversible. Las estructuras de soporte sintéticas también pueden utilizarse con este mismo fin pero el nivel de complejidad de la ECM cardiaca es difícilmente reproducible en laboratorio. La vascularización, por ejemplo, es uno de los principales problemas en lo que respecta al uso de biomatrices sintéticas, ya sean de ác.poliláctco –PLLA- ó ác.poliglicólico –PLGA-, pues en ningún caso llegan a reproducir la fuerza tensil del miocardio humano 20 . Por otro lado, la ECM puede reforzarse con algún hidrogel, -biopolímero hidrofílico reforzado con un 30% de contenido acuoso-, aunque su fuerza mecánica y capacidad de retención celular resulten subóptimas. Por tanto, no resultan aconsejables para la construcción de un soporte estructural apropiado en la “construcción” de un corazón. Cuál sería el andamiaje adecuado? El labora- torio Badylak desarrolló en 2005 la técnica para desnudar la ECM de su ropaje celular 21 . Existen procedimientos físicos –ciclos de congelación y descongelación-, químicos –SDS, sulfato docetil sódico- y enzimáticos –digestión con tripsina- para la descelularización, aunque el que ha mostrado mayor eficacia es el basado en perfusión coronaria de SDS al 1%, seguida de lavado con agua desioni- zada y solución Triton X 100 al 1%. El remanente se lava con solución buffer de fosfato, antibiótico y proteasa, dejando una ECM libre de carga antigé- nica y lista para la siembra celular 22 (fig. 2). Son varias las fuentes celulares posibles para su cultivo. Las células madre embrionarias –ESC-, mesenquimales –MSC-, células madre de médula ósea o del tejido adiposo son válidas, asi como células madre pluripotentes inducidas –iPSC, si bien en este caso aumenta el riesgo oncogénico de teratomas 23 . Recordemos que los mecanismos reguladores del crecimiento son similares para las células madre y las células tumorales, incluy- endo la proliferación sostenida y su inmunidad a la apoptosis. La siembra celular se hace por perfusión coronaria lo que se conoce como re-endoteli- zación, e inyección intramiocárdica 24 , aunque el mayor inconveniente con la repoblación celular es la falta de homogeneidad, llevando a la trombogé- nesis y arritmogénesis. Tras la siembra celular, la estructura de soporte debe cultivarse en un biorre- actor con control de pH, temperatura y adecuadas condiciones de flujo y presión de O 2 y nutrientes. Durante esta fase, el cultivo celular se somete a cambios de flujo pulsátil, alineamiento de fibras y estimulación mecánica, pudiendo comprobar la viabilidad celular y composición bioquímica mediante sondas, manteniendo estéril el medio. El producto final genera cierta fuerza contráctil y respuesta a fármacos y cambios electrofisiológicos, pero sin acoplamiento sincrónico de la contrac- ción. Aunque la terapia celular resulte probada- mente eficaz en el tratamiento de las enfermedades hematopoyéticas, debe recordarse que su eficacia resulta subóptima cuando se trata del manejo de la insuficiencia cardiaca congestiva, como atesti- guan algunos estudios ( Dream-HF 25 – con MSC - y Concert- HF 26 –MSC combinadas con células Figura 2. Descelularización en corazón de rata. Retroperfusión con polietilenglicol (panel superior), Triton - X - 100 (panel medio) y SDS- sulfato docetil - Na+ (panel inferior). Tinción H & E: mantenimiento de células y núcleos (arriba), parcialmente (medio) y ausentes (abajo). Red arterial (marcado *) conservada. Mod. de Ott HC y col. Perfusion-decellularized matrix: using nature´s platform to engineer a bioartificial heart Nat Med 2008; 14 [2]:213-21]