Las células llamadas queratocitos corneales están programadas de manera innata para acudir al rescate si el ojo está lesionado. Sin embargo, este proceso de curación natural a veces falla, lo que resulta en cicatrización y ceguera. Los científicos todavía están tratando de entender por qué.
Una nueva investigación realizada por el Dr. David Schmidtke, bioingeniero de la Universidad de Texas en Dallas, tiene como objetivo ayudar a resolver ese misterio. Schmidtke y su equipo han demostrado una técnica en el laboratorio para fabricar pequeñas hebras de colágeno llamadas fibrillas para facilitar una mayor investigación sobre el proceso de reparación del ojoEl método fue detallado en un nuevo estudio publicado en la edición de diciembre de la revista Biomedical Microdevices.
El estudio fue financiado en parte por una subvención de $ 1.8 millones de los Institutos Nacionales de Salud de cinco años que Schmidtke recibió el verano pasado para desarrollar nuevas formas de estudiar los mecanismos de curación del ojo, conocimiento que puede conducir a nuevas terapias y tratamientos.
"La forma en que los queratocitos reparan el tejido y por qué, en algunos casos, dejan el tejido cicatricial, no se entiende bien", dijo Schmidtke, profesor de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación de Erik Jonsson. "Se nos ocurrió una forma deimita un modelo de lesión, para que podamos ver cómo responden las células cuando hay una herida ".
El Dr. Matthew Petroll, profesor de oftalmología y presidente del programa de posgrado de ingeniería biomédica en el UT Southwestern Medical Center, inicialmente solicitó ayuda a Schmidtke para encontrar una nueva forma de estudiar cómo los patrones y la topografía de las fibrillas pueden influir en el comportamiento de las células corneales.Las estructuras en forma de hilo están dispuestas en un patrón entrecruzado en el ojo y sirven como un camino para guiar a los queratocitos hacia una lesión.
La investigación de UT Dallas se basa en la experiencia de Schmidtke en dispositivos microfluídicos, que son piezas de plástico transparente del tamaño de una palma que contienen pequeños canales del tamaño de un mechón de cabello humano. Está utilizando estos dispositivos para fabricar las fibrillas. El equipo de investigación de Schmidtke, que incluye estudiantes de pregrado y posgrado, inyecta colágeno en los canales. El colágeno se polimeriza a medida que fluye a través de los canales, lo que resulta en fibrillas alineadas que tienen una estructura similar a las fibrillas de colágeno que están presentes en el tejido corneal.
Schmidtke está trabajando con el Dr. Victor Varner, profesor asistente de bioingeniería en UT Dallas, que se centra en cómo los queratocitos perciben el nivel de rigidez o suavidad en las fibrillas con las que interactúan. Los investigadores planean estudiar cómo la densidad de las fibrillas,la elasticidad y la dimensionalidad afectan a los queratocitos. Por ejemplo, los queratocitos se comportan de manera diferente en las fibrillas de colágeno alineadas en comparación con las fibrillas de colágeno orientadas al azar, dijo Schmidtke.
La investigación podría ayudar a desarrollar terapias para reducir la cicatrización corneal y guiar los esfuerzos para diseñar reemplazos de tejidos. Los modelos también podrían usarse en otros campos donde los investigadores necesitan estudiar el patrón y el comportamiento celular. Schmidtke lleva a cabo su investigación en UT Dallas y en el espacio de laboratorioen UT Southwestern.
"La colaboración con UT Southwestern, y tener espacio de laboratorio de investigación allí, ha sido un gran beneficio al aplicar herramientas de ingeniería a preguntas biomédicas", dijo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Dallas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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