Ciencia que estudia los tejidos del cuerpo

Preparaciones histológicas

El término tejido se utiliza para describir un grupo de células que tienen una estructura similar y desempeñan una función específica.      La histología es el campo de estudio que implica el examen microscópico del aspecto, la organización y la función de los tejidos.

Los tejidos se organizan en cuatro grandes categorías basadas en similitudes estructurales y funcionales.    Estas categorías son: epitelial, conectivo, muscular y nervioso.      Los principales tipos de tejidos trabajan conjuntamente para contribuir a la salud general y al mantenimiento del cuerpo humano.      Por lo tanto, cualquier alteración en la estructura de un tejido puede provocar lesiones o enfermedades.

El tejido epitelial se refiere a los grupos de células que recubren las superficies exteriores del cuerpo, revisten las cavidades y conductos internos y forman ciertas glándulas. El tejido conjuntivo, como su nombre indica, une las células y los órganos del cuerpo. El tejido muscular se contrae con fuerza cuando se excita, proporcionando movimiento.    El tejido nervioso también es excitable, lo que permite la generación y propagación de señales electroquímicas en forma de impulsos nerviosos que comunican diferentes regiones del cuerpo (Figura 4.1.1).

Tejido W

Un gran número de factores diferentes se combinan para crear el perfil de un paciente. Los seres humanos son genéticamente únicos, llevan estilos de vida diferentes, siguen dietas distintas y presentan problemas de salud diferentes; pueden seguir combinaciones de tratamientos distintas o desarrollar enfermedades a edades diferentes.

Por todas estas razones y otras más, el uso de tejido humano en la investigación es de vital importancia para avanzar en el conocimiento de las vías y los mecanismos de las enfermedades. La investigación con tejidos humanos puede ampliar nuestros conocimientos fundamentales de la biología humana y ayudarnos a desarrollar técnicas de diagnóstico de enfermedades, futuras terapias y protocolos de tratamiento. La investigación con tejidos humanos permite un desarrollo más rápido de fármacos más eficaces y seguros y una mejor comprensión de los procesos básicos de las enfermedades que afectan a los seres humanos.

Al donar tejidos, los donantes aumentan el número de muestras humanas disponibles para la investigación que podría ayudar a prevenir y tratar enfermedades como el cáncer, la diabetes y el Alzheimer, y contribuyen a reducir el número de animales utilizados en ensayos científicos y médicos. Con sólo inscribirse para ser donante de órganos y tejidos (lo que a menudo puede hacerse por Internet a través del departamento de vehículos de motor de su estado), puede ayudar a los científicos a salvar vidas humanas y a reducir y sustituir los animales utilizados en investigación.

Histológico

Sección de un organoide cerebral tras tres meses de cultivo. Los diferentes colores marcan los distintos tipos de células, poniendo de relieve la complejidad estructural del organoide. (Imagen por cortesía del laboratorio Arlotta).

Los organoides son pequeños cultivos tridimensionales de tejidos autoorganizados derivados de células madre. Estos cultivos pueden crearse para reproducir gran parte de la complejidad de un órgano o para expresar aspectos seleccionados del mismo, como la producción de determinados tipos de células.

Los organoides crecen a partir de células madre, es decir, células que pueden dividirse indefinidamente y producir diferentes tipos de células como parte de su progenie. Los científicos han aprendido a crear el entorno adecuado para que las células madre puedan seguir sus propias instrucciones genéticas y autoorganizarse, formando estructuras diminutas que se asemejan a órganos en miniatura compuestos por muchos tipos de células. El tamaño de los organoides puede oscilar entre menos de la anchura de un cabello y cinco milímetros.

Existen tantos tipos de organoides como tejidos y órganos hay en el cuerpo. Hasta la fecha, los investigadores han logrado producir organoides que se asemejan al cerebro, el riñón, el pulmón, el intestino, el estómago y el hígado, y muchos más están en camino.

Tejido conjuntivo

Figura 1. Ingeniería de equivalentes tisulares humanos in vitro: la premisa principal para desarrollar con éxito equivalentes tisulares es comprender el papel estructural y funcional de cada homólogo del tejido nativo y elegir cuidadosamente la gama de características necesarias para recapitular las características específicas del tejido nativo para cada aplicación. A continuación, se puede identificar la fuente apropiada de células y modularla, si es necesario, para capturar la funcionalidad deseada. Paralelamente, puede diseñarse el formato de sustrato más adecuado para que se ajuste a las propiedades fisicoquímicas y la arquitectura del tejido nativo en las condiciones de interés y facilite el acoplamiento con las señales bioquímicas y biofísicas apropiadas que imiten el nicho in vivo. Creado con BioRender.com.

Para diseñar y desarrollar con éxito equivalentes tisulares, es útil comprender las características anatómicas y funcionales del tejido de interés, así como el papel y la interacción de sus partes constituyentes (Caddeo et al., 2017). Aunque el objetivo final es crear equivalentes de órganos y tejidos con biomimetismo mejorado en el laboratorio, es importante reconocer la naturaleza reduccionista de estos modelos. De hecho, los equivalentes de tejido humano en 3D son intencionada y necesariamente reduccionistas, diseñados cuidadosamente para capturar un rango específico de la fisiología in vivo a lo largo del tiempo, aptos para una aplicación específica. Por lo tanto, un paso crucial en el proceso de diseño es identificar los factores apropiados que deben incorporarse para modelar diferentes situaciones in vivo (Chen, 2016). Para ello, deben elegirse cuidadosamente la fuente y el número de células, ya que esto determinará la capacidad del modelo para capturar in vitro las características deseadas del tejido nativo a nivel de cultivo celular y, a continuación, establecer lo que el sistema podría o no recapitular y en qué medida (Chen, 2016; Caddeo et al., 2017).