Investigadores cultivaron organoides de glándulas lagrimales capaces de producir lágrimas

Autor:

Luz Pérez Túlich

Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Biología Sintética

Departamento de Bioingeniería

lperez@utec.edu.pe

Un grupo de investigadores liderados por el Dr. Hans Clevers (Hubrecht Institute) desarrollaron organoides de las glándulas lacrimales con capacidad de producir lágrimas. Los organoides se pueden definir como órganos miniaturizados con una estructura 3D y múltiples capas de células de tejido específico y células madre dentro de una organización intrínseca única. La posibilidad de utilizarlos como modelos para el estudio de la fisiología normal o patológica, los convierte en sistemas prometedores para diversos estudios como por ejemplo el screening de drogas. La investigación en oftalmología se encuentra muy activa, donde los organoides ya se han utilizado para investigar nuevos candidatos a fármacos in vitro para el tratamiento de la degeneración macular, el glaucoma, las cataratas y varios trastornos de la retina, como la degeneración macular relacionada con la edad o la diabetes. retinopatía. Entre estos modelos, se han desarrollado organoides retinianos para la investigación de enfermedades retinianas mediante el autoensamblaje de capas de fotorreceptores diferenciados. En este trabajo en particular, los organoides sirven como modelo para estudiar como ciertas células en las glándulas lacrimales son capaces de producir lágrimas. Este modelo puede ser usado para identificar posibles tratamientos en pacientes con desórdenes de las glándulas lacrimales, como el ojo seco e incluida una afección autoinmune llamada síndrome de Sjögren, la cual puede llegar a producir serias consecuencias como la ulceración de la córnea y en casos extremos conducir a la ceguera.

Los investigadores estudiaron organoides de glándulas humanas y de ratón y para estimular la producción de lágrimas los expusieron a diversas sustancias químicas entre ellas la noradrenalina, que transmite mensajes entre las células nerviosas. Los organoides al no contar con conductos para la producción de lágrimas, al producirlas se hinchaban. Luego trasplantaron estos organoides a ratones, en lo s cuales maduraron y desarrollaron estructuras similares a conductos lacrimales.

Usando CRISPR- Cas9, revelaron el regulador maestro para el desarrollo ocular el gen Pax6, el cual tiene un rol importante para que las células tengan una identidad de glándula lacrimal y así los organoides derivados de células humanas trabajados en el laboratorio podrían eventualmente ser trasplantados y reemplazar glándulas lacrimales enfermas o dañadas.

Figura 1. Imagen del organoide de la glándula lagrimal.  Lo teñido de rojo son las lágrimas producidas 

Fuente. Nature.

Bibliografía:

1-. Ledford H. :Scientists grew tiny tear glands in a dish — then made them cry. Nature 591, 515 (2021)

2-. Bannier-Hélaouët, M. et al. Exploring the human lacrimal gland using organoids and single-cell sequencingCell Stem Cell https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.02.024 (2021).