Enfermedad hepática crónica: ¿Cómo puede ayudar la medicina regenerativa?

La enfermedad hepática crónica es la quinta causa mortal en la Unión Europea. Cuando el hígado sufre daños severos pierde su capacidad de auto-reparación, lo que supone una seria amenaza para la salud. El único tratamiento disponible en la actualidad es el trasplante de hígado. Cómo podría ayudar aquí la medicina regenerativa?

El hígado es el único órgano interno en el cuerpo humano capaz de autoregenerarse después de haber sufrido daños.

La enfermedad hepática crónica aparece cuando el hígado ha sufrido daños durante largos periodos de tiempo, lo que da lugar a tejido cicatrizal que limita la capacidad del hígado de funcionar y autorepararse. Esta enfermedad es la quinta causa de muerte en Europa y actualmente solo puede tratarse con trasplantes hepáticos.

Los investigadores han utilizado con éxito células madre embrionarias y células madre pluripotentes inducidas para fabricar células hepáticas nuevas en laboratorios, que podrían ser utilizadas para tratar la enfermedad hepática en el futuro.

Los investigadores quieren saber cómo las células madre hepáticas son capaces de regenerar tejido hepático. Puede que sea posible desarrollar tratamientos que se valgan de la capacidad natural de las células madre hepáticas para regenerar el hígado.

Actualmente, se están investigando y desarrollando tratamientos que utilizan células madre pluripotentes para crear nuevas células hepáticas para trasplantarlas en el hígado. Sin embargo, se debe seguir trabajando para asegurar que las células hepáticas fabricadas sean seguras y fiables.

En algunos estudios también se está investigando si podrían utilizarse las células madre de la médula ósea del mismo paciente para crear células que retiren el tejido cicatrizal del hígado dañado.

Los trasplantes hepáticos obligan a los pacientes a tomar inmunosupresores para prevenir el rechazo al trasplante. Los investigadores están buscando nuevas formas de realizar trasplantes de todo tipo más resistentes al rechazo inmunitario.

Muchos tratamientos con células madre podrían evitar el problema del rechazo inmunitario. Sin embargo, aún queda mucho por hacer para asegurar que los tratamientos con células madre, sobre todo, los tratamientos con las células madre pluripotentes, fabriquen células hepáticas fiables y predecibles seguras para el trasplante en cantidades suficientemente grandes.

LiverEl hígado es el órgano más grande del cuerpo humano. Entre las muchas funciones que desempeña, se encuentran el filtrar las toxinas de la sangre, ayudar a la digestión y combatir infecciones. Es el único órgano en nuestro cuerpo que puede auto-regenerarse después de haber sufrido un daño.

A piece of mouse liver containing hepatocytes and oval cells
Una sección de un hígado de ratón donde se muestran los hepatocitos y las células ovaladas. Las células ovaladas se consideran las células madre del hígado. Parece que se activan sólo en ciertas condiciones, por ejemplo cuando los hepatocitosno pueden reparar el daño.

Las células del hígado se llaman hepatocitos. Cada hepatocito vive de media de 200 a 300 días. En un hígado sano, los hepatocitos se dividen dando lugar a copias de sí mismos. De esta manera, los hepatocitos pueden reemplazar a las células que mueren e incluso pueden reparar ciertas áreas dañadas. Si el hígado se encuentra severamente dañado, otro tipo celular interviene en este proceso: las células ovaladas. Las células ovaladas se consideran las células madre residentes del hígado, con capacidad de generar nuevos hepatocitos. Los científicos están investigando qué son exactamente las células ovaladas, cuáles son sus mecanismos de acción y cómo podemos instruirlas para que produzcan hepatocitos de una manera más eficiente.

En la enfermedad hepática crónica, también llamada cirrosis, una gran parte del hígado ha sido dañado durante un largo periodo de tiempo y los procesos normales de reparación están afectados y se forman cicatrices en el hígado. El único tratamiento disponible hasta la fecha para pacientes con enfermedad hepática crónica es el trasplante de hígado. Los trasplantes son caros y no hay suficientes donantes de órganos para tratar a todos los pacientes. Por lo tanto, se requieren terapias alternativas para el tratamiento de estos pacientes.

A piece of diseased mouse liver
Una sección de hígado de ratón dañado; el teñido de color rojo indica las cicatrices en el tejido hepático

 

A largo plazo, las células madre podrían servir para desarrollar nuevos tratamientos para la enfermedad hepática crónica:

  1. Los científicos están investigando para conseguir identificar de una manera precisa las células madre del hígado y entender cómo usar estas células para el tratamiento de pacientes.
  2. Las células madre embrionarias o as células madre pluripotentes inducidas podrían usarse en el laboratorio para crear nuevos hepatocitos para aquellos pacientes cuyos hígados ya no pueden regenerarse. Sin embargo, aún quedan muchas cuestiones fundamentales que deben de ser tratadas antes de que podamos desarrollar este tipo de tratamientos

Hepatocyte-like cells grown from human embryonic stem cells
Células similares a los hepatocitos obtenidas a partir de células madre embrionarias

 

Otra manera de obtener nuevos tratamientos que ayuden a reparar el tejido hepático dañado podría ser el uso de células derivadas de la medula ósea del propio paciente. Estas células se llaman macrófagos. En condiciones normales, los macrófagos no producen nuevos hepatocitos y los científicos no entienden aun exactamente cómo estas células pueden ayudar a la reparación del hígado dañado. Sin embargo, los macrófagos han sido ensayados en ratones con hígados dañados y los resultados preliminares son muy prometedores. El procedimiento en el laboratorio es el siguiente:

  • Se recogen las células de la médula ósea del fémur de un ratón.
  • La médula ósea contiene una mezcla de células. Estas células se cultivan en un medio adecuado que favorezca el crecimiento de los macrófagos.
  • Estos macrófagos se introducen en el hígado dañado de un ratón.
  • Se ha observado que estos macrófagos desempeñan una función beneficial durante la regeneración del tejido hepático y en la reversión de las cicatrices. Una vez que se reducen las cicatrices hepáticas, el hígado recupera parcialmente su funcionamiento normal.

Mouse macrophage cells grown from bone marrow
Macrófagos de ratón obtenidos a partir de medula ósea

El objetivo principal de la ciencia actual es entender cuál es la función de los macrófagos en el hígado. Este es un paso esencial antes de que se pueda desarrollar ningún tratamiento para los pacientes. Los investigadores están trabajando para encontrar la respuesta y esperan que los primeros ensayos clínicos se puedan llevar a cabo aproximadamente en los próximos 5 años. Aún hay mucho trabajo por hacer, pero si dicho tratamiento se pudiera desarrollar, esto supondrá un gran avance: Al obtener los macrófagos directamente de la médula ósea del propio paciente, el riesgo de rechazo por el sistema inmunitario del paciente es mínimo, al contrario de lo que puede pasar con los trasplantes de órganos.

La investigación está en marcha para conseguir un mejor entendimiento del funcionamiento de un hígado sano y cómo las nuevas terapias celulares podrían ayudar. Los científicos están desarrollando maneras más efectivas para crecer en el laboratorio gran cantidad de células del hígado (hepatocitos) a partir de células madre embrionarias o células madre pluripotentes inducidas. Este tipo de investigación no es solo útil para potenciales nuevas terapias. A corto plazo, estos hepatocitos producidos en el laboratorio jugaran un papel importante en el desarrollo de nuevos medicamentos e hígados artificiales.

Esta hoja de datos ha sido elaborada por Caroline Pope y revisada por David HayDavid Tosh y Clare Blackburn. Las imágenes pertenecen a Caroline Pope, David Hay and Luke Bolter.

Traducción al español por Emma Martinez-Sanchez.