Hoja de espinaca: de la ensalada a regenerar el tejido del corazón humano

Científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison y de la Universidad del Estado de Arkansas (Estados Unidos) han logrado convertir hojas de espinaca en un prototipo de tejido cardíaco humano. En concreto, han usado hojas modificadas de este vegetal como un “andamio” capaz de funcionar de forma similar al de un pequeño sistema circulatorio, y han conseguido que en su interior latieran células cardíacas.

Según los investigadores, esto podría usarse más adelante para regenerar tejidos o quizás incluso para diseñar órganos artificiales. “Aún tenemos mucho trabajo que hacer, pero los resultados son realmente prometedores”, ha dicho Glenn Gaudette, investigador en el «Worcester Polytechnic Institute» (WPI) y coautor del estudio.

El trabajo, publicado en la revista Biomaterials, consiste en modificar una hoja de espinaca en el laboratorio para eliminar sus células vegetales, que deja un marco de celulosa. “La celulosa es biocompatible y se ha utilizado en una amplia variedad de aplicaciones de medicina regenerativa, como la ingeniería de tejido de cartílago, la ingeniería de tejido óseo y la cicatrización de heridas”, escriben los autores en su artículo.

Los científicos aplicaron un potente detergente capaz de degradar las partes blandas de la hoja y, una vez retiradas las células, en las hojas tan solo quedó una estructura principalmente formada por celulosa, una sustancia que no produce rechazo en humanos, y que mantenía intacta la estructura del sistema circulatorio de las hojas. A continuación, cultivaron células musculares cardiacas humanas en su interior, y lograron que latieran cinco días después en ese extraño medio. Algunas sobrevivieron hasta tres semanas.

Una de los problemas a los que se enfrenta la bioingeniería de órganos y tejidos, que trata de diseñar sistemas artificiales que emulen el funcionamiento de los órganos y tejidos naturales para curar enfermedades y heridas, es conseguir un modo de alimentar los tejidos. “El principal factor limitante para la ingeniería de tejidos es la falta de una red vascular, y sin ella muchos tejidos mueren”, afirma el otro autor del estudio, Joshua Gershlak.

Precisamente uno de los rasgos definitorios de una hoja es la red ramificada de venas delgadas que suministra agua y nutrientes a sus células y, por ello, los científicos han utilizado las venas de las plantas para replicar la forma en que la sangre se mueve a través del tejido humano.

El perejil, el brócoli o la coliflor también pueden funcionar

Los científicos han usado esta técnica con perejil y con raíces de cacahuetes. Esperan poder usar distintas plantas para diferentes finalidades: «La hoja de la espinaca es más apropiada para un tejido muy vascularizado, como el cardíaco, mientras que la Impatiens capensis, con sus vasos cilíndricos, parece ser mejor para un injerto arterial. A la inversa, las columnas de vasos de la madera podría ser útil para fabricar huesos artificiales, gracias a la fuerza y la geometría de su estructura», escriben los autores.

Aunque los científicos esperan poder usar esta técnica para hacer injertos más adelante, de momento comprobarán que un andamio de estas características no sea rechazado por el organismo, después de ser insertado. Otra de las cosas en las que trabajarán será en aumentar el grosor de las hojas, para tratar de emular el tamaño de la pared del corazón y así diseñar un posible tratamiento contra infartos. Ya han adelantado que tratarán de aprovechar plantas como el brócoli o las coliflores para emular el esponjoso tejido de los pulmones.