BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLAFACULTAD DE MEDICINA

Desarrollo de Habilidades de las Tecnologías de la Información y la Comunicación  MEDICINA REGENERATIVA  PROFESORA: Lilian Gaona Osorio  Alumnos: Tenna Lázaro Gustavo OmarTéllez García JessicaVargas Gutiérrez Fernando  SECCIÓN: 403         NRC: 21315 Otoño 2015

ÍNDICE RESUMEN……………………………………………………………………………3 INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………….3 INICIOS EN MÉXICO……………………………………………………………….4 MEDICINA REGENERATIVA Y SUS CAMPOS DE ESTUDIO………………..4 CÉLULAS MADRE…………………………………………………………………..6 TRASPLANTE DE GENES…………………………………………………………6 INGENIERÍA DE TEJIDOS…………………………………………………………6 POLÍMEROS EN LA INGENIERÍA DE TEJIDOS……………………………….7 ANGIOGÉNESIS…………………………………………………………………….8 PIEL Y LA MEDICINA REGENERATIVA…………………………………………8 PÁNCREAS Y REGENERACIÓN CELULAR…………………………………….9 HÍGADO………………………………………………………………………………9 CONCLUSIÓN………………………………………………………………………10 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………..11

MEDICINA REGENERATIVA RESUMEN La medicina regenerativa es un campo emergente e interdisciplinario que

tiene como objetivo la reposición o regeneración de células de tejidos u órganos dañados estructural y funcionalmente. Para lograrlo se utilizan distintos procesos y métodos que abordaremos a lo largo del ensayo, describiendo los efectos y mecanismos que se llevan a cabo en algunos de ellos, como en el trasplante de células madre, ingeniería de tejidos, trasplante de genes, entre otros. De igual forma se explicaran ciertos conceptos que implica esta rama y que son importantes para comprender, valorar y entender el propósito de la medicina regenerativa; finalmente se expondrán algunos ejemplos de cómo se involucra este campo en la bioterapia de algunos órganos importantes ante determinada enfermedad.

INTRODUCCIÓN En la actualidad, el  desarrollo de la biología celular y molecular, con sus grandes

logros técnicos y científicos, ha hecho posible que comience una nueva era de la medicina moderna. Uno de los retos de esta medicina ha sido el hecho de poder restaurar o mejorar la función de órganos y tejidos lesionados por enfermedades o traumatismos. La cirugía de trasplantes a partir de órganos y tejidos extraídos de donantes es parte de esta medicina reparadora. La Ingeniería Tisular como se denomina actualmente a la ingeniería de tejidos, nos permite a partir de un pequeño fragmento de tejido recuperar la funcionalidad global del tejido u órgano dañado.

  Por estas y otras razones el objetivo de este ensayo es poder destacar los

beneficios que nos ha traído la medicina regenerativa, así como también describir algunos de los procedimientos que son utilizados en ella para el beneficio de la humanidad. Este ensayo está diseñado o dirigido para jóvenes estudiantes de medicina aunque también está abierto al público en general que le interese saber sobre el tema ya que se usara un léxico científico o técnico, pero familiar, es decir, que será comprendido para cualquier persona.

INICIOS EN MÉXICO Como se ha mencionado anteriormente, la medicina regenerativa es un campo

actual, nuevo y moderno, y gracias ello distintos centros de investigación, clínicas, hospitales y universidades de todo el mundo se interesan por el implementación e investigación de este nuevo campo. México no queda exento de esto, ya que se han abierto distintos centros y clínicas de investigación así como también universidades como la UNAM, el Tecnológico de Monterrey y la UPAEP en Puebla ofrecen licenciaturas encaminadas a la medicina regenerativa.

La biotecnología ha tenido un gran avance en México, ya que ofrece una nueva opción para regenerar órganos o tejidos que sufren lesiones graves o irreversibles. Se trata de soportes biosintéticos, los cuales son reemplazos y elaborados con células madre, que al ser extraídas del mismo paciente facilitan la aceptación del injerto por el organismo. Estos soportes se han implantado en México desde 2003; una de las fundadoras de esta iniciativa fue la uróloga Atlántida Raya Rivera, pediatra del Hospital Infantil de México; ella fue quien tuvo la iniciativa en el 2001 con un proyecto de reconstrucción de órganos y posteriormente fundó el Laboratorio de Ingeniería de Tejidos en el ya mencionado hospital.

MEDICINA REGENERATIVA Y SUS CAMPOS DE ESTUDIO Los avances en este campo se han vinculado estrechamente con los nuevos

conocimientos adquiridos sobre las células madre y su capacidad de convertirse en células de diferentes tejidos (totipotenciales). Esto produjo inicialmente cierta confusión que llevó a considerar la medicina regenerativa como una nueva disciplina, cuando en realidad lo nuevo eran los crecientes conocimientos adquiridos en los últimos años sobre la biología y potencialidades de las células madre (células madre embrionarias y adultas). Los nuevos conocimientos contribuyeron significativamente a calificar a las células madre humanas como el pilar central de la medicina regenerativa y que significaría una sustancial renovación de este campo, que algunos han valorado como nueva medicina regenerativa, pero que por sus antecedentes históricos, no se debe considerar como una nueva disciplina.

Y es que a medida que se van aumentando los conocimientos en este campo van apareciendo diferentes definiciones, ante la gran variedad de criterios, algunos expertos en la materia se dieron a la tarea de proponer una definición  con un carácter más integral y que pueda ser más esclarecedora:

- Es un campo interdisciplinario emergente de investigación y aplicaciones clínicas centrado en la reparación, remplazo o regeneración de células, tejidos u órganos para restaurar una función dañada por cualquier causa, incluyendo defectos congénitos, trauma y envejecimiento. Ella utiliza una combinación de varios procedimientos tecnológicos que van más allá del trasplante tradicional y las terapias sustitutivas. Estos procederes pueden incluir, aunque no están limitados a ellos, el uso de moléculas, terapia génica, trasplante de células madre, ingeniería de tejidos y terapia celular avanzada como la reprogramación celular.

Sin embargo esta definición se ha considerado extensa lo que se concretó a deducirla como: - La medicina regenerativa sustituye o regenera células humanas, tejidos u órganos con la finalidad de restaurar o

establecer una función normal. - Medicina regenerativa es una rama médica multidisciplinaria relacionada con diferentes áreas de la biomedicina

con las que mantiene estrechos vínculo, como son:Biología celular.Investigación clínica Trasplantología Biomateriales Ingeniería de tejidos Terapia celular Inmunología Hematología

CÉLULAS MADRE  En los últimos años se ha observado un gran avance en el estudio de las

células madre ya que a partir de estas se han generado distintos métodos terapéuticos ante determinadas enfermedades, hoy en día son catalogadas como la revolución a la medicina regenerativa.

Las células madre embrionarias son extraídas del cordón umbilical o amnios; por otro lado, las células madre adultas o pluripotenciales inducidas son extraídas de la medula ósea o de la sangre periférica de un adulto, en este caso existe una gran experimentación con células hematopoyéticas de la medula ose y son utilizadas en el tratamiento de leucemias, linfomas y otros tipos de enfermedades, mediante el trasplante convencional de células madre/progenitoras hematopoyéticas.

La utilización de células madre hematopoyéticas ha ido en aumento y de igual forma se ha encontrado otros tipo de células madre en la medula ósea como las células mesénquimas, estas han adquirido una gran relevancia en los últimos años por sus potencialidades terapéuticas.

TRASPLANTE DE GENES Este es otro método aplicado en medicina regenerativa, consiste en el

trasplantes de genes y es reconocido como terapia genética. Este método  se había planteado desde principios de la década iniciada en 1960. En los últimos 35 años se han visto avances progresivos que influyeron en el tratamiento de pacientes con inmunodeficiencia combinada severa mediante la introducción en su organismo del gen que codifica la enzima adenosindeaminasa.

El fundamento básico de este tratamiento es introducir un gen normal en el organismo de una persona enferma por una deficiencia de ese gen, particularmente en casos con enfermedades monogénicas, con la finalidad de que el gen injertado produjera el elemento deficiente con niveles similares a los que se alcanzan en una persona normal.

INGENIERÍA DE TEJIDOS Aunque inicialmente algunos autores consideraron equivalentes los términos ingeniería de tejidos y medicina

regenerativa, esta situación se ha ido esclareciendo y se ha aceptado que la ingeniería de tejidos, tanto la efectuada in vivo como in vitro, no es más que uno de los procederes sobre los que se basa la medicina regenerativa.

  La ingeniería de tejidos in vivo  Comprende la regeneración y reconstrucción de tejidos y órganos dentro del propio organismo.  Esta rama médica ha pasado progresivamente por 3 etapas. Se empleaban biomateriales "inertes" con la única finalidad de usarlos como estructuras sustitutivas de algunas partes

del cuerpo dañadas. Se inició la aplicación de una matriz biodegradable o "andamio biológico", que se coloca en el tejido dañado para

promover, en el microambiente apropiado, el crecimiento y propagación in situ de las células residentes sanas circundantes o bien de células madre que pueden implantarse en ese tejido o estar incorporadas al biomaterial que integra el "andamio biológico", con la finalidad de acelerar la regeneración mística. En esta combinación, las células vivas suministran los componentes biológicos, mientras que el material del "andamio" sirve para apoyar y favorecer la proliferación celular.

Esta etapa ha llevado al concepto de "nanomedicina" y se ha expuesto que la nanotecnología es un medio excelente para producir nanomateriales que se asemejen a las estructuras biológicas y por lo tanto, sus productos resultan muy prometedores como elementos complementarios para elevar la eficiencia de la terapia celular. Se ha sugerido que la combinación de la terapia celular con la nanotecnología permitiría usar predominantemente la capacidad regenerativa del propio organismo con un empleo mínimo de materiales artificiales.

  Sin embargo la ingeniería de tejidos in vitro comprende la obtención de tejidos al nivel de laboratorio para su posterior

implantación en el sitio dañado.

POLÍMEROS EN LA INGENIERÍA DE TEJIDOS  Los sistemas de trasporte celular van ayudar a la célula a trasladarse al

segmento con el cual debe interaccionar, esta interacción va a ser posible gracias  recetores celulares; en determinados casos esta interacción célula-huésped se ve afectada por distintas partículas y por tal motivo existen sustancias denominadas polímeros que van a permitir la subsistencia de la célula hasta su incorporación con el huésped.

 La principal función de los polímeros es dirigir el crecimiento celular a tejidos adyacentes o en las células sembradas en él; para que estas funciones se realicen con efectividad es importante que el polímero genere una adecuada adhesión celular, promueva la proliferación, diferenciación celular y en algunos casos la migración celular.

Debido a los puntos planteados anteriormente es importante la investigación de los polímeros en el campo de la ingeniería de tejidos, ya que un correcto trasporte y proliferación celular permitirá la generación de tejidos nuevos y la aceptación por parte del organismo de células que ayuden a la regeneración del parénquima dañado de algún órgano o tejido. 

ANGIOGÉNESIS Angiogénesis es el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos. En la ingeniería tisular o

de tejidos es de vital importancia la creación de vasos sanguíneos para la alimentación y mantenimiento de órganos y tejidos nuevos; además de que se puede utilizar al revertir condiciones de isquemia tisular. Se han realizado distintas investigaciones las cuales han arrojado resultados muy importantes como la obtención de los factores de crecimiento de los vasos sanguíneos, lo que ha permitido identificarlos, aislaros, clonarlos y caracterizarlos.

PIEL Y LA MEDICINA REGENERATIVA  La piel es el mayor órgano del cuerpo humano o animal, y este fue el primero en ser

desarrollado y generado utilizando técnicas de ingeniería tisular; esto se logró con la utilización de queratinocitos antólogos, los cuales son tomados de una biopsia de una zona no daña, posteriormente son cultivados in vitro y finalmente son sembrados en los lugares donde se encuentra la lesión del paciente. Estos y otros experimentos utilizados en la implantación tisular han sido exitosos debido a la alta capacidad de las capas inferiores de la piel por la proliferación de celular además su baja o nula cantidad de antígenos favorece la implantación y proliferación celular.

PÁNCREAS Y REGENERACIÓN CELULAR En los próximos años, la esperanza de trasplante de islotes de Langerhans no solo

eliminará la aplicación de insulina, sino también disminuirá las complicaciones asociadas a esta enfermedad.

El gran problema que enfrentan los investigadores en la actualidad es que el trasplante en estas estructuras conlleva la utilización de drogas inmunosupresoras que pueden exponer al paciente a serias complicaciones, como cáncer, infecciones, fallo renal y osteoporosis. En los últimos años han sido desarrollados y utilizados varios sistemas de aislamiento inmunológico, permitiendo crear microcápsulas que evitan el paso de sustancias mediadoras del rechazo de injertos debido a su alto peso molecular. Este descubrimiento abre una nueva expectativa a este grupo de pacientes, dado que no sólo permite trasplantar células alogénicas sin respuesta inmunológica sino que también permite trasplantar células xenogénicas con similares resultados.

El trasplante de células productoras de insulina microencapsuladas, inicialmente demostrado en roedores y recientemente informado en animales mayores, se encuentra hoy cerca de ser una variable real como terapéutica humana. La utilización de estos sistemas transportadores de drogas tendrá aplicación, en un futuro cercano, en el tratamiento de diversas patologías como cáncer, hemofilia, fallo hepático y enfermedad de Parkinson, entre otras.

HÍGADO El trasplante hepático es actualmente la mejor terapéutica para el tratamiento del

fallo hepático. Sin embargo la escasa oferta de donantes, sumada al constante aumento de la demanda de pacientes, ha llevado a investigadores a desarrollar nuevas técnicas utilizando el trasplante celular como una terapéutica alternativa. 

Una de las técnicas más desarrolladas es el uso de hepatocitos, los cuales son obtenidos de una gran cantidad de animales, pueden ser aislados, expandidos y sembrados en diversos transportadores celulares, pero hasta el momento no se ha podido lograr sobrevida funcional a largo plazo de estas células. Se ha comenzado con la microencapsulación de hepatocitos en una matriz tridimensional de colágeno cubierta por una membrana semipermeable, lo cual dio resultados alentadores, disminuyendo los niveles de bilirrubina a largo plazo.

Estudios más recientes, utilizando ratas del tipo Lewis, han logrado mantener hepatocitos en cultivo y con buena adhesión celular por un periodo de un año utilizando un polímero a base de alcohol. A pesar de esto, sigue siendo un desafío lograr tejido hepático funcional y capaz de ser implantado debido a la complejidad de su funcionamiento y los distintos grupos celulares que lo integran.

 

CONCLUSIÓN A partir de lo anterior se puede concluir que en un futuro próximo, se podrán obtener varios

beneficios con la medicina regenerativa, no solo curar algunas enfermedades crónico degenerativas como la diabetes o enfermedades hepáticas, sino que también se le podrá brindar una mejor salud a nivel fisiológico a toda la humanidad.

Debe recordarse que dentro del mundo en el que los seres humanos vivimos, hay presentes diversos ejemplos de regeneración de tejidos observados en animales tan simples como una estrella de mar, así que nosotros como miembros del mundo y de la naturaleza que nos rodea, no debemos en ningún momento ignorar que en algún período de nuestra evolución fuimos también parte de estos animales y que estas capacidades regenerativas de los tejidos aún siguen siendo conservadas en algunas partes de nuestro cuerpo como en la médula ósea, la cual es capaz de regenerar las células sanguíneas cada vez que se necesite.

Por tal motivo no debemos de dar marcha atrás en las nuevas investigaciones y descubrimientos, teniendo siempre en cuenta los controles tanto científicos como gubernamentales para que esta técnica no sea manipulada ni convertida en una ciencia al servicio de unos cuantos que quieran pervertir el verdadero sentido de esta, y la utilicen en otros aspectos como se hace la mayoría de las veces que se concibe un descubrimiento de gran impacto a nivel científico; no se debe olvidarse el fin fundamental de este capo, el cual es el bienestar de la humanidad.

BIBLIOGRAFÍA Arvelo F. (2007). Ingeniería de tejidos y producción de piel humana in vitro.

Venezuela: Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela. Falke G. (2010) Reconstrucción de órganos y tejidos utilizando ingeniería tisular.

EUA: Department of Urology Children Hospital Harvard Medical School Hernández, P. (2009). Medicina regenerativa y células madre, Cuba: Instituto de

Hematología e Inmunología. Raya, A. (2013). Ingeniería de tejidos, opción biotecnológica para regenerar

órganos, México: Agencia iberoamericana para la difusión de la ciencia y la tecnología.

Rodríguez I. (2011) Trasplante de células de hígado sustituiría al de órgano completo. España.

Pinzón, M (2008) Ingeniería Mecánica vs Ingeniería de Tejidos Colombia: Pontificia Universidad Javeriana Facultad de Medicina. Instituto de Genética Medicina III