Un equipo de neurocientíficos de la Universidad de Wisconsin-Madison desarrolló el primer tejido neuronal impreso en 3D que puede crecer y funcionar como un tejido cerebral típico. El tejido obtenido puede desarrollarse y formar conexiones de la misma manera que el tejido cerebral humano real.

Este notable logro proporciona una nueva herramienta para estudiar mejores formas de tratar enfermedades neurológicas y trastornos neurodegenerativos.

«Este podría ser un modelo enormemente poderoso para ayudarnos a comprender cómo se comunican las células cerebrales y partes del cerebro en los humanos», comentó el profesor Su-Chun Zhang, jefe del laboratorio. «Podría cambiar la forma en que vemos la biología de las células madre, la neurociencia y la patogénesis de muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos»

Los autores revelaron que de esta forma las células quedan ubicadas una al lado de la otra como lápices colocados uno al lado del otro sobre una mesa.

«Nuestro tejido se mantiene relativamente delgado y esto facilita que las neuronas obtengan suficiente oxígeno y suficientes nutrientes del medio de crecimiento», señaló Yan Yuanwei, colaborador del estudio. El método fue descrito la semana pasada en Cell Stem Cell.

Resultados positivos

Los investigadores comentaron que las células impresas de esta manera pudieron atravesar el medio para comunicarse entre sí formando conexiones dentro de cada capa impresa, así como entre capas. Estas redes constituidas fueron comparables a los cerebros humanos.

Las neuronas se comunicaron, enviaron señales, interactuaron entre sí a través de neurotransmisores e incluso formaron redes adecuadas con células de soporte que se agregaron al tejido impreso.

«Imprimimos la corteza cerebral y el cuerpo estriado y lo que encontramos fue bastante sorprendente», apuntó Zhang. «Incluso cuando imprimimos diferentes células pertenecientes a diferentes partes del cerebro, aún podían comunicarse entre sí de una manera muy especial y específica», añadió.

Mejor que los organoides celulares

La técnica de impresión ofreció una precisión (control sobre los tipos y la disposición de las células) que no se obtiene en los organoides cerebrales, órganos en miniatura utilizados para estudiar el cerebro. Los organoides crecen con menos organización y control.

«Nuestro laboratorio es muy especial porque podemos producir prácticamente cualquier tipo de neuronas en cualquier momento. Luego podemos unirlas casi en cualquier momento y de la forma que queramos», subrayó Zhang.

«Como podemos imprimir el tejido por diseño, podemos tener un sistema definido para observar cómo funciona nuestra red cerebral humana. Podemos observar de manera muy específica cómo las células nerviosas se comunican entre sí bajo ciertas condiciones porque podemos imprimir exactamente lo que queremos», puntualizó