Por gritar en voz alta: científicos holandeses cultivan glándulas lagrimales humanas | Ciencias

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Deje de sollozar, porque los científicos pueden hacerlo por usted. Utilizando células madre, investigadores holandeses han cultivado glándulas lagrimales humanas en miniatura capaces de “llorar”.

Inicialmente, cuando los científicos buscaban desarrollar esta tecnología, su primer puerto de escala fue el revestimiento interno del intestino, porque se reemplaza a sí mismo cada cinco días. Tomaron un pequeño trozo de tejido intestinal lleno de células madre y lo alimentaron con proteínas llamadas factores de crecimiento para estimular el crecimiento celular, esperando que las células madre proliferaran rápidamente.

“Pero para nuestra sorpresa, las células madre crearon un mini órgano … es pequeño, pero tiene todas las diferentes células del intestino que se necesitan para digerir los alimentos”, dijo el autor del estudio Hans Clevers, líder del grupo en el Instituto Hubrecht para biología del desarrollo e investigación con células madre y en el Centro Princess Máxima de oncología pediátrica.

Eso fue en 2009. Desde entonces, los investigadores han creado mini versiones, llamadas organoides, del hígado, páncreas, vejiga y más. Incluso pasaron de mamíferos a reptiles, logrando desarrollar glándulas de veneno de serpiente. El año pasado, los estudiantes de doctorado de Clevers eligieron trabajar con glándulas lagrimales humanas.

Después de crear con éxito glándulas lagrimales para ratones, pasaron al tejido humano. Suspendido en un gel, el pequeño trozo de tejido humano donado recibió un cóctel de factores de crecimiento. Después de aproximadamente una semana, los investigadores lo dividieron en pequeños trozos y lo alimentaron un poco más para crear varias mini-glándulas. “Parecían pequeños globos”, dijo Clevers.

Las glándulas lagrimales son útiles para su huésped humano de muchas formas. Producen una fina capa de líquido que recubre la córnea, lubricando la superficie del ojo, protegiéndolo de irritantes e infecciones y aportando nutrientes. Las glándulas también son responsables de producir lágrimas, ya sea por provocación física, digamos que alguien te clava un clavo en el ojo, o por angustia emocional, provocada, por ejemplo, por un coche que atropella a tu gato. En cualquier caso, el cerebro instruye a las glándulas lagrimales para que lloren.

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“El mensaje químico que proviene de las neuronas… a las glándulas lagrimales es adrenalina. Entonces, para demostrar realmente que teníamos glándulas lagrimales funcionales, necesitábamos demostrar que responderían a la adrenalina ”, dijo Clevers.

Cuando los mini órganos recibieron un suministro persistente del cóctel de factores de crecimiento, no produjeron mucho líquido lagrimal al encontrar adrenalina. Pero una vez que se les cortó el jugo, las células dejaron de dividirse y se les permitió asentarse y madurar; la adrenalina produjo lágrimas rápidamente, explicó.

Las pequeñas glándulas en forma de globo se hincharon rápidamente porque no había conductos para que el líquido escapara. Eventualmente, se hicieron que se rompieran o se rompieron, goteando algo de líquido en forma de gotas, agregó Clevers.

El modelo tiene algunas limitaciones. Los investigadores capturaron una célula, la célula ductal, de la que se compone la glándula lagrimal, pero las glándulas también comprenden otras células. Además, estos organoides no son parte del cuerpo humano, en el que las glándulas lagrimales podrían estar envueltas por músculos y vasos sanguíneos, por lo que existen limitaciones para su funcionamiento, advirtió.

“Es un modelo reduccionista. Pero se captura la esencia de la glándula lagrimal: es decir, la formación de lágrimas y luego la producción de gotas de lágrimas inducida por la adrenalina “.

Este modelo ahora puede ser utilizado por investigadores a nivel mundial para identificar nuevos medicamentos para pacientes que no producen suficientes lágrimas y para estudiar cómo se forman y pueden tratarse los cánceres de la glándula lagrimal. Eventualmente, este tipo de organoide puede incluso ser trasplantable a pacientes con glándulas lagrimales que no funcionan, sugirieron los autores en el revista Cell Stem Cell.

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Mientras tanto, los investigadores del laboratorio de Clevers ya tienen el ojo puesto en su próximo proyecto: lágrimas de cocodrilo.

“Queremos que crezcan glándulas lagrimales de cocodrilo”, dijo Clevers. “Los cocodrilos no lloran porque están tristes o algo así; solo están tratando de deshacerse de la sal. Por eso es científicamente interesante estudiar realmente cómo funciona esto, cómo usan sus glándulas lagrimales como riñones “.

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