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Salud

Reconstrucción 3D del hígado humano: avances en la investigación de enfermedades hepáticas

by Editora de Salud
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Nueva reconstrucción 3D del hígado humano revela cambios en la cirrosis

10 de marzo de 2026 – Una nueva reconstrucción tridimensional del tejido hepático humano muestra la compleja arquitectura interna del órgano a nivel celular. Este avance podría ayudar a comprender mejor cómo los cambios en la estructura interna del hígado están relacionados con las enfermedades hepáticas.

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El hígado desempeña un papel fundamental en la salud, filtrando la sangre y los desechos, procesando y almacenando nutrientes, produciendo proteínas de coagulación y defendiendo contra infecciones, entre otras funciones vitales. Su tejido sano está compuesto por lobulillos, cada uno con una vena central, vasos sanguíneos, conductos biliares y células. La disposición de estos componentes es crucial para su correcto funcionamiento.

La cirrosis, una enfermedad hepática avanzada, causa cicatrices extensas que afectan la estructura interna del hígado y dificultan su funcionamiento. Hasta ahora, los investigadores no comprendían completamente cómo cambia el hígado internamente durante la cirrosis. Los modelos de estudio tradicionales se basaban en cultivos bidimensionales, que no reflejan la compleja estructura tridimensional del órgano ni sus alteraciones en las enfermedades.

Un equipo de investigación financiado por los NIH, liderado por la Dra. Kelly Stevens de la Universidad de Washington, ha desarrollado una nueva reconstrucción 3D del hígado humano que revela su estructura a nivel celular. Creada utilizando una técnica llamada LiverMap pipeline, esta reconstrucción permitirá a los investigadores estudiar cómo el hígado cambia internamente en las enfermedades hepáticas e identificar nuevos tratamientos. Los resultados fueron publicados en Science Advances el 18 de febrero de 2026.

Para llevar a cabo este estudio, los investigadores obtuvieron muestras de tejido hepático sano de seis pacientes a los que se les habían extirpado tumores en el hígado, y de tejido hepático cirrótico de tres pacientes que recibieron trasplantes de hígado. Las muestras se trataron con anticuerpos fluorescentes para identificar diferentes tipos de células y con un producto químico para hacerlas transparentes.

Posteriormente, se analizaron las muestras bajo un microscopio y se utilizaron programas informáticos para crear las reconstrucciones 3D, que muestran la estructura de los lobulillos y la disposición de las venas y arterias a nivel celular.

El análisis reveló cambios arquitectónicos que ocurren durante la cirrosis, como la reorganización de células y vasos sanguíneos en varios lobulillos. El tejido cirrótico presentaba menos células productoras de una enzima clave del hígado, así como menos venas centrales. Además, la red de conductos que transportan la bilis, una sustancia que ayuda a la digestión, se encontraba más fragmentada.

Aunque el LiverMap pipeline representa un avance significativo en los estudios de imagenología, no captura la profundidad completa de un lobulillo hepático humano. Se necesitará investigación adicional para crear una reconstrucción completa y comprender cómo evolucionan los cambios estructurales en el hígado a medida que progresa la cirrosis.

Los investigadores esperan que los mapas 3D de órganos permitan, en el futuro, utilizar impresoras 3D para construir tejidos vivos para trasplantes. “Todavía no tenemos los ‘planos’ de los órganos humanos para alimentar las biopresoras”, explica Stevens. “Si los mapas no son correctos, los órganos producidos no serán funcionales”.

—por Sarah Mann

Referencias

3D reconstruction of human liver tissue at cellular resolution. Fabyan WB, Fortin CL, Goune DL, Kenerson HL, Simmonds Bohorquez SP, Liu JTC, Yeh MM, Carr RM, Yeung RSW, Stevens KR. Sci Adv. 2026 Feb 20;12(8):eadz2299. Doi: 10.1126/sciadv.adz2299. PMID: 41706846.

Financiación

NIH’s National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK), National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA), National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS), National centre for Advancing Translational Sciences (NCATS), and National Institute of General Medical Sciences (NIGMS); Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H); National Science Foundation (NSF); Howard Hughes Medical Institute (HHMI).

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Tecnología

Impresión 3D ultrarrápida: Nuevo método en menos de 1 segundo

by Editor de Tecnologia
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Científicos chinos han desarrollado una nueva técnica que solidifica líquidos en objetos tridimensionales en menos de un segundo, logrando así la impresión 3D más rápida del mundo.

La impresión 3D ya no es un concepto novedoso, con aplicaciones que van desde la creación de objetos digitales por entusiastas hasta la impresión de metales en el espacio, la personalización de estructuras óseas para pacientes e incluso el uso de piezas impresas en 3D para armas por parte de unidades militares.

Sin embargo, estas tecnologías tradicionales aún dependen del escaneo mecánico mediante una boquilla de impresión, construyendo objetos capa por capa durante minutos o incluso horas. En algunos casos, mejorar la precisión ralentiza el proceso.

El nuevo método, desarrollado por investigadores chinos, consiste en colocar el material de impresión dentro de un contenedor transparente y transformarlo en una estructura sólida en menos de un segundo utilizando una proyección holográfica. Este enfoque, que se sitúa entre el tallado y la impresión, logra tanto alta velocidad como alta precisión, permitiendo la creación de componentes a escala de milímetro en tan solo 0.6 segundos.

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Salud

Órganos artificiales simulan lesiones de médula espinal para probar tratamientos

by Editora de Salud
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Investigadores de la Universidad de Northwestern han desarrollado un nuevo modelo humano para estudiar las lesiones de la médula espinal, utilizando organoides – estructuras tridimensionales cultivadas en laboratorio a partir de células madre– que imitan el tejido de la médula espinal. Estos organoides son lesionados intencionalmente, ya sea con un corte de bisturí o una fuerza de compresión, para replicar los daños que ocurren en lesiones reales.

El daño resultante desencadena una reacción en cadena similar a la que se observa en las lesiones de la médula espinal: muerte de células nerviosas, señales inmunitarias y la formación de una cicatriz que impide la regeneración de las fibras nerviosas. Ahora, el equipo ha descubierto que un tratamiento que previamente demostró ser prometedor en ratones también puede promover la reparación en estos organoides humanos.

Este enfoque innovador se basa en un gel compuesto por “moléculas danzantes”, nanofibras diseñadas para moverse e interactuar con los receptores de las células nerviosas, con el objetivo de estimular el crecimiento de nuevas conexiones a través del tejido dañado. Los resultados de la investigación, publicados en Nature Biomedical Engineering, ofrecen un nuevo modelo humano que se comporta de manera similar a una médula espinal lesionada.

Lesión en Miniatura

A fluorescent image of the human spinal cord organoid laceration model. Dead cells are red and live cells are green. Credit: Samuel I. Stupp/Northwestern University

Los organoides han transformado la investigación biomédica al proporcionar a los científicos versiones miniaturizadas de órganos humanos para estudiar en el laboratorio. Estas estructuras no pueden pensar, moverse o funcionar como órganos completos, pero pueden reproducir comportamientos celulares clave que de otro modo serían difíciles de observar.

Crear un organoide de la médula espinal es particularmente desafiante, ya que es una red compleja de neuronas, células de soporte y células inmunitarias cuyas interacciones determinan si una lesión sana o se convierte en parálisis permanente.

Moléculas Danzantes

An organoid treated with dancing molecules (left) showing neurite growth, compared to one treated with slow-moving molecules (right). Credit: Samuel I. Stupp/Northwestern University

El tratamiento experimental probado en los organoides se basa en moléculas peptídicas que se autoensamblan en nanofibras, formando un andamio suave alrededor del tejido lesionado. Estas moléculas transportan una señal biológica conocida como IKVAV, derivada de proteínas que guían naturalmente el crecimiento de los nervios.

Lo que distingue a esta terapia es el movimiento. Las nanofibras están diseñadas para que sus componentes moleculares se desplacen y reorganicen, de ahí el apodo de “moléculas danzantes”. Este movimiento parece ayudar a que las moléculas interactúen con mayor frecuencia con los receptores de las células nerviosas, estimulando el crecimiento. Estudios previos en animales sugirieron que este enfoque podría ser poderoso, con ratones que recuperaron la capacidad de caminar semanas después de una lesión grave.

En los experimentos con organoides, aquellos tratados con las moléculas activas desarrollaron menos tejido cicatricial y mostraron un crecimiento significativo de neuritas, las proyecciones delgadas que incluyen los axones, que transmiten las señales a lo largo de la médula espinal. A pesar de estos resultados prometedores, aún existen obstáculos importantes. Las médulas espinales reales contienen vasos sanguíneos, circuitos neuronales de larga distancia y lesiones que pueden tener años de antigüedad. Los tratamientos que tienen éxito en tejidos miniaturizados aún deben demostrar su seguridad y eficacia en el entorno más complejo del cuerpo humano.

El equipo de Northwestern ya está trabajando en organoides más avanzados, incluyendo versiones que imitan lesiones crónicas e incorporan características biológicas adicionales. Estos modelos podrían ayudar a determinar si la regeneración es posible y cuándo, y para quién podría funcionar mejor.

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Salud

Implante 3D Reactiva Crecimiento Nervioso Tras Lesión Medular

by Editora de Salud
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Investigadores han desarrollado un nuevo implante impreso en 3D que podría revolucionar el tratamiento de las lesiones de la médula espinal, una condición que históricamente se ha considerado permanente debido a la limitada capacidad de regeneración de las neuronas del sistema nervioso central.

El estudio, publicado en la revista Bioactive Materials, detalla el desarrollo de un andamio multifuncional diseñado para imitar la estructura física de la médula espinal. Este andamio libera partículas diminutas cargadas de ARN, las cuales “silencian” un gen específico llamado PTEN, que actúa como un freno biológico a la regeneración nerviosa. Al eliminar esta barrera interna y proporcionar soporte físico, el implante ha demostrado mejorar significativamente el crecimiento de las neuronas en modelos de laboratorio, abriendo una nueva vía para restaurar la función después de la parálisis.

Puntos clave:

  • Andamio de doble acción: El implante proporciona una estructura tridimensional física para que las células se adhieran y una señal biológica para desencadenar la reparación.
  • Silenciando el freno: El implante administra siRNA para silenciar el gen PTEN, responsable de suprimir la capacidad regenerativa de las neuronas después de una lesión.
  • Diseño biomimético: La estructura impresa en 3D está diseñada para coincidir con la rigidez y la anatomía específicas de la médula espinal humana, previniendo un mayor daño tisular y fomentando la integración.
  • Regeneración nerviosa: En modelos de laboratorio, las neuronas lesionadas expuestas al implante activado por ARN mostraron una capacidad “significativamente mejorada” para crecer a través del sitio de la lesión.
  • Investigación centrada en el paciente: El proyecto se desarrolló con la participación de la Irish Rugby Football Union Charitable Trust, asegurando que la investigación siga siendo relevante para las necesidades de las personas que viven con lesiones de la médula espinal.

Investigadores de la RCSI University of Medicine and Health Sciences han desarrollado este novedoso implante que administra partículas diminutas promotoras del crecimiento directamente a las células nerviosas lesionadas, ayudándolas a regenerarse después de una lesión de la médula espinal.

El trabajo fue liderado por investigadores del Tissue Engineering Research Group (TERG) de la RCSI y el Research Ireland Centre for Advanced Materials and BioEngineering Research (AMBER).

A new RNA-activated scaffold provides a physical and biological environment that encourages injured neurons to bypass the PTEN “brake” and regrow after spinal cord injury. Credit: Neuroscience News

Las lesiones de la médula espinal a menudo resultan en parálisis permanente debido a que las neuronas dañadas en el sistema nervioso central tienen una capacidad muy limitada para regenerarse. Si bien los implantes de biomateriales pueden proporcionar soporte físico en el sitio de la lesión, estas células también enfrentan barreras moleculares que previenen su regeneración.

Para superar esto, el equipo desarrolló un implante multifuncional que no solo respalda el tejido regenerativo, sino que también administra señales basadas en ARN que alientan a las neuronas a reactivar sus mecanismos de crecimiento.

Estas señales se dirigen a una de estas barreras, un gen llamado PTEN, que se sabe que suprime la regeneración neuronal después de una lesión. Al silenciar PTEN en el sitio de la lesión, el implante ayuda a eliminar una barrera interna para la reparación en estas células.

“Hemos creado un entorno que mejora tanto física como biológicamente la capacidad regenerativa de las neuronas lesionadas, lo cual es un requisito clave para restaurar la función después de una lesión de la médula espinal”, dijo el profesor Fergal O’Brien, Vicerrector Adjunto de Investigación e Innovación, Profesor de Bioingeniería y Medicina Regenerativa y Jefe de RCSI TERG.

“En modelos de laboratorio de lesión de la médula espinal, las neuronas expuestas al implante activado por ARN mostraron un crecimiento significativamente mejorado.”

La investigación se desarrolló con la orientación de un panel asesor apoyado por la Irish Rugby Football Union Charitable Trust (IRFU-CT), que reunió a personas que viven con lesiones de la médula espinal, clínicos, neurocientíficos e ingenieros para dar forma a las prioridades de investigación y garantizar la relevancia para las necesidades del mundo real de los pacientes.

“Si bien este estudio se centró en modelos de laboratorio, los siguientes pasos serán probar el enfoque in vivo y explorar cómo los biomateriales activados por ARN podrían ayudar a salvar el tejido dañado de la médula espinal y restaurar las conexiones perdidas”, dijo la Dra. Tara McGuire, quien realizó la investigación como estudiante de doctorado en TERG.

Financiación: El estudio fue apoyado por la IRFU-CT y Research Ireland con financiación adicional de la Anatomical Society y la Health Research Board.

Preguntas clave respondidas:

P: ¿Por qué los nervios espinales no cicatrizan como la piel o el hueso?

R: A diferencia del resto de tu cuerpo, el sistema nervioso central tiene “frenos internos”, como el gen PTEN, que detienen activamente el crecimiento de las neuronas una vez que alcanzas la edad adulta. Esto evolucionó para mantener estable el cableado del cerebro, pero hace que la recuperación de una lesión sea casi imposible sin intervención.

P: ¿Cómo funciona el “silenciamiento” del ARN?

R: Piensa en ello como un botón de “silencio” molecular. El siRNA administrado por el implante le dice a la célula que deje de producir la proteína PTEN. Sin esa proteína que los frene, las neuronas “encienden” sus mecanismos de crecimiento y comienzan a extenderse para reconectarse.

P: ¿Está esto listo para pacientes humanos?

R: Todavía no. La investigación ha demostrado un gran éxito en modelos de laboratorio. La siguiente fase implica pruebas in vivo para ver si el “puente de ARN” puede restaurar con éxito el movimiento y la sensibilidad en sujetos vivos.

Notas editoriales:

  • Este artículo fue editado por un editor de Neuroscience News.
  • Se revisó a fondo el artículo de la revista.
  • Se agregó contexto adicional por nuestro personal.

Acerca de esta investigación sobre lesiones de la médula espinal y neurotecnología

Autor: Laura Anderson
Fuente: RCSI
Contacto: Laura Anderson – RCSI
Imagen: La imagen es cortesía de Neuroscience News

Investigación original: Acceso abierto.
“Development of a PTEN-siRNA activated scaffold to promote axonal regrowth following spinal cord injury” por Tara K. McGuire, Martyna Stasiewicz, Cian O’Connor, Ian Woods, Jack Maughan, Marko Dobricic, Giulio Brunetti, James E. Dixon, Adrian G. Dervan, y Fergal J. O’Brien. Bioactive Materials
DOI:10.1016/j.bioactmat.2026.01.022

Resumen

Development of a PTEN-siRNA activated scaffold to promote axonal regrowth following spinal cord injury

Este estudio muestra el desarrollo exitoso de un andamio activado por PTEN-siRNA para aplicaciones de reparación de LME.

Inicialmente, el siRNA se combinó con el novedoso vector peptídico GET (glycosaminoglycan-binding enhanced transduction) no viral (imagen del vector GET de [22]).

Las nanopartículas GET-siRNA formuladas transfectaron eficazmente las neuronas primarias, un tipo de célula que generalmente se considera difícil de transfectar.

Posteriormente, las nanopartículas de siRNA se incorporaron a un andamio de ácido hialurónico enriquecido con proteínas de matriz extracelular neurotróficas (colágeno IV y fibronectina) desarrolladas por nuestro laboratorio para aplicaciones de reparación de la médula espinal.

La funcionalización de estos andamios con nanopartículas de PTEN-siRNA mejoró significativamente su capacidad para promover el crecimiento de neuritas.

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