La cirugía plástica para tratar las úlceras cutáneas grandes, incluidas las que se observan en personas con quemaduras graves, úlceras por decúbito o enfermedades crónicas como la diabetes, puede que algún día sea algo del pasado. Esto gracias a que científicos del Instituto Salk, en la Jolla, California, han desarrollado una técnica para convertir directamente las células de una herida abierta en nuevas células de la piel. El enfoque se basa en la reprogramación de las células a un estado parecido al de las células madre, el cual podría ser útil para curar el daño en la piel, contrarrestar los efectos del envejecimiento y ayudarnos a comprender mejor el cáncer de piel.

Nuestras observaciones constituyen una prueba inicial de principio para la regeneración in vivo de un tejido tridimensional completo como la piel, y no solo de tipos de células individuales como se mostró anteriormente“, dijo el profesor Juan Carlos Izpisua Belmonte, titular de la Cátedra Roger Guillemin y autor principal del nuevo documento publicado esta semana en la revista Nature. “Este conocimiento podría no solo ser útil para mejorar la reparación de la piel, sino que además podría servir para guiar estrategias regeneradoras in vivo en otras situaciones patológicas humanas, así como durante el envejecimiento, en el que la reparación del tejido se ve afectada“.

Las úlceras cutáneas (heridas que pueden extenderse a través de múltiples capas de la piel) suelen tratarse quirúrgicamente al trasplantar la piel existente para cubrir la herida. Sin embargo, cuando la úlcera es especialmente grande, puede ser difícil para los cirujanos injertar suficiente tejido. En estos casos, los investigadores pueden aislar las células madre de la piel de un paciente, hacerlas crecer en el laboratorio y trasplantarlas nuevamente al paciente. No obstante, tal procedimiento requiere una gran cantidad de tiempo, lo que puede poner en riesgo la vida de la persona y, a veces, no es efectivo.

Izapisua Belmonte y el investigador asociado Masakazu Kurita, quien tiene experiencia en cirugía plástica, sabían que un paso crítico en la recuperación de la lesión era la migración o el trasplante de queratinocitos basales en las heridas. Estas células parecidas a células madre actúan como precursores de los diferentes tipos de células cutáneas. Pero las heridas grandes y severas que han perdido múltiples capas de piel ya no tienen queratinocitos basales. E incluso a medida que estas heridas cicatrizan, las células que se multiplican en el área están principalmente involucradas en el cierre de la herida y la inflamación, por lo que no reconstruyen una piel sana.

Izpisua Belmonte y Kurita querían convertir directamente estas otras células en queratinocitos basales, sin necesidad de sacarlas del cuerpo. “Comenzamos por hacer una piel donde no había piel, para empezar“, indicó Kurita.

Los investigadores primero compararon los niveles de diferentes proteínas de los dos tipos de células (inflamación y queratinocitos) a fin de tener una idea de lo que tendrían que cambiar para reprogramar las identidades de las células. Identificaron 55 “factores de reprogramación” (proteínas y moléculas de ARN) que estaban potencialmente involucrados en la definición de la identidad distintiva de los queratinocitos basales. Luego, a través de prueba y error y más experimentos sobre cada posible factor de reprogramación, redujeron la lista a cuatro factores que podrían mediar en la conversión a queratinocitos basales.

Cuando el equipo trató de manera tópica las úlceras cutáneas en ratones con los cuatro factores, estos desarrollaron una piel sana (conocida como epitelio) en 18 días. Con el tiempo, el epitelio se expandió y se conectó a la piel circundante, incluso en úlceras grandes. Tres y seis meses después, las células generadas se comportaron como células sanas de la piel en una serie de pruebas moleculares, genéticas y celulares.

Los investigadores están planeando más estudios para optimizar la técnica y comenzar a probarla en modelos adicionales de úlceras.

Antes de ir a la clínica, tenemos que hacer más estudios sobre la seguridad a largo plazo de nuestro enfoque y mejorar la eficiencia tanto como sea posible“, concluyó Kurita.

 

Vía: Salk Institute