Ingeniería de Tejidos

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### Elementos Básicos de la Ingeniería de Tejidos #### **1. Células** Las células son el componente clave en la ingeniería de tejidos y se clasifican según su origen y potencialidad. ##### **1.1 Clasificación por Fuente** - **Células Autólogas** - **Definición**: Son células obtenidas del mismo individuo que recibirá el tratamiento. - **Ventajas**: Menor riesgo de rechazo inmunológico y transmisión de patógenos. Ejemplos incluyen células madre mesenquimatosas (MSCs) extraídas de médula ósea o tejido adiposo. - **Desventajas**: Pueden no estar disponibles en cantidades suficientes en pacientes con enfermedades graves o edad avanzada, y existe riesgo de infección en el sitio de extracción[1][4]. - **Células Alogénicas** - **Definición**: Células provenientes de un donante diferente, pero compatible. - **Ventajas**: Útiles cuando las células autólogas no están disponibles. Se utilizan en tratamientos para úlceras cutáneas, diabetes y enfermedades hepáticas. - **Desventajas**: Mayor probabilidad de causar reacciones inmunológicas adversas[1][4]. - **Células Xenogénicas** - **Definición**: Células extraídas de una especie diferente. - **Ventajas**: Pueden ser una fuente abundante para la ingeniería de tejidos. - **Desventajas**: Riesgo de infecciones zoonóticas y rechazo inmunológico. Ejemplos incluyen injertos de piel de cerdo utilizados en pacientes inmunosuprimidos[1][4]. ##### **1.2 Clasificación por Potencialidad** - **Células Madre** - **Células Madre Embrionarias (CMEs)**: Pluripotentes, capaces de diferenciarse en cualquier tipo celular del organismo. - **Células Madre Adultas**: Generalmente multipotentes, limitadas a diferenciarse en tipos celulares específicos (por ejemplo, MSCs que pueden convertirse en hueso, cartílago o grasa). - **Células Diferenciadas** - Estas son células que han alcanzado un estado específico y no pueden diferenciarse más. Ejemplos incluyen fibroblastos, neuronas y células musculares. #### **2. Andamios (Scaffolds)** Los andamios son estructuras tridimensionales que proporcionan soporte para el crecimiento celular. Deben cumplir con características específicas: - **Biocompatibilidad**: No deben causar reacciones adversas en el cuerpo. - **Porosidad**: Deben permitir la difusión de nutrientes y oxígeno a través del tejido. - **Degradabilidad**: Deben descomponerse a medida que el tejido crece, permitiendo la integración con el tejido nativo. - **Estructura**: Deben tener una arquitectura que imite la matriz extracelular del tejido que se desea regenerar. Los materiales comúnmente utilizados para andamios incluyen colágeno, polímeros sintéticos (como PLA y PCL), y hidrogeles[5][6]. #### **3. Aplicaciones de la Ingeniería de Tejidos** La ingeniería de tejidos tiene diversas aplicaciones en medicina regenerativa: - **Regeneración de Tejidos** - Creación de piel artificial para tratar quemaduras. - Reparación del cartílago dañado en articulaciones. - **Órganos Artificiales** - Desarrollo de órganos como vejigas urinarias y hígados artificiales. - **Pruebas Farmacéuticas** - Modelos tisulares para evaluar la eficacia y seguridad de nuevos medicamentos. - **Tratamientos Específicos** - Uso de células madre para tratar enfermedades neurodegenerativas como Parkinson y Alzheimer. #### **4. Retos Científicos y Tecnológicos Actuales** La ingeniería de tejidos enfrenta varios desafíos: - **Escalabilidad** - Dificultades para producir tejidos funcionales en cantidades suficientes para aplicaciones clínicas. - **Integración Inmunológica** - Necesidad de desarrollar estrategias que minimicen el rechazo inmunológico al implantar tejidos cultivados. - **Complejidad Estructural** - Desafíos en replicar la arquitectura y funcionalidad complejas de los tejidos nativos. - **Regulación y Ética** - Establecimiento de normativas claras sobre el uso seguro y ético de células madre y tecnologías avanzadas. - **Costos y Accesibilidad** - Altos costos asociados con las tecnologías actuales limitan su disponibilidad a una población más amplia[1][5][6]. Este enfoque detallado sobre los elementos básicos y los retos actuales proporciona una visión comprensiva del campo emergente de la ingeniería de tejidos, resaltando su importancia en la medicina moderna. Citations: [1] https://repositorio.itm.edu.co/bitstream/handle/20.500.12622/1788/Ingenieria-de-tejidos-y-aplicaciones.pdf?sequence=1&isAllowed=y [2] https://www.scielo.sa.cr/pdf/tem/v28s1/0379-3982-tem-28-s1-46.pdf [3] https://www.cancer.org/es/cancer/como-sobrellevar-el-cancer/tipos-de-tratamiento/trasplante-de-celulas-madre/tipos-de-trasplantes.html [4] http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1794-12372006000100008 [5] https://www.nibib.nih.gov/espanol/temas-cientificos/ingenier%C3%ADa-de-tejidos-y-medicina-regenerativa-0 [6] http://www.scielo.org.co/pdf/rmri/v24n2/0122-0667-rmri-24-02-119.pdf [7] http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-53372013000300009 [8] https://www.redalyc.org/pdf/1805/180523368005.pdf

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Células

Clasificación por Fuente

Células Autólogas

Definición

Células obtenidas del mismo individuo que recibirá el tratamiento

Ventajas

Menor riesgo de rechazo inmunológico y transmisión de patógenos

Desventajas

Pueden no estar disponibles en cantidades suficientes en pacientes con enfermedades graves o edad avanzada

Células Alogénicas

Definición

Células provenientes de un donante diferente pero compatible

Ventajas

Útiles cuando las células autólogas no están disponibles

Se utilizan en tratamientos para úlceras cutáneas

Desventajas

Mayor probabilidad de causar reacciones inmunológicas adversas

Células Xenogénicas

Definición

Células extraídas de una especie diferente

Ventajas

Pueden ser una fuente abundante para la ingeniería de tejidos

Desventajas

Riesgo de infecciones zoonóticas y rechazo inmunológico

Clasificación por Potencialidad

Células Madre

Células Madre Embrionarias (CMEs)

Pluripotentes

Capaces de diferenciarse en cualquier tipo celular del organismo

Células Madre Adultas

Generalmente multipotentes

Limitadas a diferenciarse en tipos celulares específicos

MSCs que pueden convertirse en hueso cartílago o grasa

Células Diferenciadas

Andamios (Scaffolds)

Características requeridas

Biocompatibilidad

Porosidad

Degradabilidad

Estructura

Materiales comúnmente utilizados

Colágeno

Polímeros sintéticos (PLA y PCL)

Hidrogeles

Señalización

Factores de Crecimiento

Regulan la proliferación y diferenciación celular

Biorreactores

Proporcionan un entorno controlado para el cultivo celular o pueden aplicar fuerzas mecánicas para imitar las condiciones fisiológicas

Aplicaciones

Expansión Celular y Siembra

Construcción de Tejidos 3D

Fomentar la Vascularización

Suministro Controlado de Oxígeno y Nutrientes

Aplicaciones de la Ingeniería de Tejidos

Regeneración de Tejidos

Creación de piel artificial para tratar quemaduras

Reparación del cartílago dañado en articulaciones

Órganos Artificiales

Desarrollo de órganos

Pruebas Farmacéuticas

Modelos tisulares para evaluar la eficacia y seguridad de nuevos medicamentos

Tratamientos Específicos

Uso de células madre para tratar enfermedades neurodegenerativas como Parkinson y Alzheimer

Retos Científicos y Tecnológicos Actuales

Escalabilidad

Dificultades para producir tejidos funcionales en cantidades suficientes para aplicaciones clínicas

Integración Inmunológica

Necesidad de desarrollar estrategias que minimicen el rechazo inmunológico al implantar tejidos cultivados

Complejidad Estructural

Desafíos en replicar la arquitectura y funcionalidad complejas de los tejidos nativos

Regulación y Ética

Establecimiento de normativas claras sobre el uso seguro y ético de células madre y tecnologías avanzadas

Costos y Accesibilidad

Altos costos asociados con las tecnologías actuales limitan su disponibilidad a una población más amplia

Referencias

Referencias :

Consultorsalud (n.d.). Medicina Regenerativa e Ingeniería de Tejidos. Recuperado de Kings Research. (2023). Tamaño del mercado de ingeniería de tejidos. https://www.kingsresearch.com/es/tissue-engineering-market-634

López, Y. B., Sarduy, A. M., Ramírez, M. A. A., Brizuela, A. G., & Beltrán, D. O. (2020). La aplicación de factores de crecimiento en el desarrollo de la Ingeniería de tejidos óseos. *Medicentro Electrónica*, *24*(4), 785–797. Recuperado de [http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci\_arttext&pid=S1029-30432020000400785
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National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB). (2022). *Ingeniería de tejidos y medicina regenerativa* $$Fact Sheet]. Recuperado de Medicentro (2020). *Medicentro*. Recuperado de [https://medicentro.sld.cu/index.php/medicentr/article/view/2948(https://medicentro.sld.cu/index.php/medicentro/article/view/2948)

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III Congreso de Ingeniería de tejidos y medicina regenerativa (2023). ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/378293687_III_Congreso_de_Ingenieria_de_tejidos_y_medicina_regenerativa_24-25_de_octubre_de_2023