USO DE IMPRESION 3D PARA TRATAMIENTO DE DIABETES TIPO 1
La impresión 3D está demostrando no tener limites, hoy las posibilidades que ofrece esta tecnología han rebasado todas las expectativas iniciales. La impresión 3D también llamada, fabricación por edición, consiste en la reproducción de un objeto que es diseñado inicialmente en una computadora, luego el boceto es enviado de modo virtual a una máquina y esta lee el modelo comenzando a imprimirlo capa por capa hasta completar un figura en tres dimensiones.
Pues bien, ahora un grupo de investigadores de la Universidad de Twente, en los Países Bajos, ha explorado un uso innovador para las técnicas de impresión 3D, al desarrollar una estructura tridimensional, compuesta por una mezcla de alginato/gelatina en forma de redecilla, capaz de lograr que un grupo de células generadoras de insulina se implanten en el páncreas sin ser rechazadas por el sistema inmunológico. Estas pruebas se han realizado en un grupo de pacientes con Diabetes Tipo 1 y los resultados podrían ser óptimos.
Dichas células, conocidas bajo el nombre de islotes de Langerhans, son las encargadas de producir insulina y glucagón en el páncreas, elementos cruciales cuando se presentan situaciones como las hipoglucémias graves, y que además son necesarios en el organismo para ayudar a regular los niveles de azúcar en la sangre y evitar las hipoglucemias leves.
Según el artículo científico de la investigación sobre la impresión 3D, publicado en IOP Publishing Biofabrication, tras la integración de los islotes a la estructura creada por impresión 3D, a través la técnica de bioplotting (utilizando elementos biológicos para imprimir estructuras tridimensionales), ambos elementos mostraron una funcionalidad completa e integral, funcionando como un medio de suministro que no generó rechazo en el tejido de los sujetos de prueba.
“Nuestros resultados sobre la impresión 3D muestran que una vez que se recuperaron las células de los islotes de los andamios de alginato gelatina en el laboratorio fueron capaces de producir insulina y responder a la glucosa de la misma manera que células no impresas de los islotes, lo que indica que el procedimiento no había afectado a su viabilidad o función en absoluto”, resalta el coautor del estudio.
De modo que su implementación exitosa podría significar en un futuro muy cercano un paso importante hacia la cura de esta enfermedad. Con una posibilidad de un tratamiento definitivo, que surgió partiendo de los principios de la impresión 3D. Una posibilidad que debemos tomar con cautela porque son muchas las fases de esta nueva técnica que deben ser cubiertas, pero sin duda es un buen camino.
Microwell Scaffolds for the Extrahepatic Transplantation of Islets of Langerhans
Abstract
Allogeneic islet transplantation into the liver has the potential to restore normoglycemia in patients with type 1 diabetes. However, the suboptimal microenvironment for islets in the liver is likely to be involved in the progressive islet dysfunction that is often observed post-transplantation. This study validates a novel microwell scaffold platform to be used for the extrahepatic transplantation of islet of Langerhans. Scaffolds were fabricated from either a thin polymer film or an electrospun mesh of poly(ethylene oxide terephthalate)-poly(butylene terephthalate) (PEOT/PBT) block copolymer (composition: 4000PEOT30PBT70) and were imprinted with microwells, ∼400 µm in diameter and ∼350 µm in depth. The water contact angle and water uptake were 39±2° and 52.1±4.0 wt%, respectively. The glucose flux through electrospun scaffolds was three times higher than for thin film scaffolds, indicating enhanced nutrient diffusion. Human islets cultured in microwell scaffolds for seven days showed insulin release and insulin content comparable to those of free-floating control islets. Islet morphology and insulin and glucagon expression were maintained during culture in the microwell scaffolds. Our results indicate that the microwell scaffold platform prevents islet aggregation by confinement of individual islets in separate microwells, preserves the islet’s native rounded morphology, and provides a protective environment without impairing islet functionality, making it a promising platform for use in extrahepatic islet transplantation.
Conclusions
This study is the first to report on a microwell scaffold platform as a potential transplantation device for pancreatic islets. Reproducible microwell scaffolds were prepared from PEOT/PBT thin films and electrospun meshes. The morphology of human islets was preserved in the microwell scaffolds and remained stable during 7 days of culture and the islets showed an insulin release and total insulin content comparable to free-floating control islets. Glucagon and insulin immunostaining were also comparable between these groups. Together, these data indicate that the microwell scaffold platform does not hamper islet functionality and is a promising platform for use in extrahepatic islet transplantation.
Copyright: © 2013 Buitinga et al. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.
University of Twente, Holanda
website: www.aartvanapeldoorn.com
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