Dr. Birzabith Mendoza Novelo
Departamento de Ingenierías Química, Electrónica y Biomédica
División de Ciencias e Ingenierías
Campus León, Universidad de Guanajuato
En la naturaleza, la estructura y organización suelen ser prerrequisitos para el desempeño de una función. Para la vida, y durante el desarrollo, las células adquieren distintas características y se les atribuye el trabajo de organizar alrededor de ellas entramados que dan lugar a arquitecturas multicelulares complejas. Definiendo así tejidos u órganos diversos que sostienen las funciones que soportan la vida.
Las mismas células producen y secretan sustancias de diversas características químicas; y aquellas sustancias macromoleculares se agregan y organizan, por fenómenos estudiados desde la bioquímica o la fisicoquímica, dando lugar a lo que se denomina matriz extracelular (ECM). Así, la diferenciación, la renovación, y la comunicación celular, que incluye la respuesta dinámica a estímulos internos o externos al cuerpo por citar unos casos, ocurren mientras las células están integradas a una ECM especializada.
El estudio de la salud y las enfermedades en diversos tejidos u órganos se ha planteado pueda realizarse en modelos que de manera relevante fisiológicamente representen o imiten su estructura y complejidad. En otras palabras, que las células vivas se organicen en un entramado de arquitectura tridimensional (3D) especializada ex vivo, fuera del cuerpo. Y que a la vez manifiesten ciertas funciones propias de un tejido u órgano. Ello va más allá de la bien establecida técnica de cultivo celular sobre vidrio o plástico, con origen en el trabajo de Alexis Carrel en los albores del siglo XX.
Concretar diferentes modelos ex vivo será resultado de un trabajo científico interdisciplinario donde se complementen destrezas y aptitudes de profesionales de la ingeniería de biomateriales, la síntesis de polímeros, la biología celular. Si afrontamos este reto podremos contribuir con mejoras en las capacidades de investigación en la región, y con la formación de científicos/as en la investigación de frontera. Es el caso del proyecto intitulado ‘Bioingeniería del tracto reproductivo femenino: sistemas de cocultivo y organoides de tejido vaginal’, apoyado por el CONAHCyT, así como de proyectos apoyados institucionalmente en la UG. Por estructura y función, el tejido vaginal es complejo y especializado; a lo que de entrada se caracteriza por una estructura de multi capas.
La bioingeniería (control/modulación) del tracto reproductivo femenino ex vivo, en primera instancia, el epitelio, permitiría estudiar su respuesta ante infecciones como vaginosis bacteriana, candidiasis y tricomoniasis. Para ello se contempla la manufactura de andamios de ECM estructurados que contribuyan a la organización, geometría, viabilidad, actividad metabólica, fenotipos específicos y diferenciación de células humanas en sistemas de co-cultivo.
Estas ideas y ciertos apoyos son alicientes para la investigación de ciencia básica, que en un futuro de lugar a una biotecnología médica que permita replicar un ambiente 3D en el cual epitelio interactúe con diferentes microorganismos, y desempeñe su función de barrera de protección contra infecciones. Aspirar al estudio de la salud y las enfermedades en el sistema genitourinario femenino con plataformas in vitro o ex vivo se trasladaría en una mejor técnica de cultivo en beneficio de la población.
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