video: Video showing how the tissue-engineered heart valve opens and closes in culture. This material relates to a paper that appeared in the 9 May, issue of Science Translational Medicine, published by AAAS. The paper, by M.Y. Emmert at University of Zurich in Zurich, Switzerland and colleagues was titled, "Computational modeling guides tissue-engineered heart valve design for long-term in vivo performance in a translational sheep model" view more
Credit: M.Y. Emmert <i>et al., Science Translational Medicine </i>(2018)
Los científicos han aprovechado el potencial del modelado computacional para diseñar una válvula cardíaca de bioingeniería que emula las propiedades de las válvulas cardíacas originales. Transcurrido un año de su trasplante en ovejas, la válvula cardíaca fabricada mediante ingeniería de tejidos (en inglés TEHV, tissue engineered heart valve) ha resultado segura y funcional, indicador de que algún día podría suponer una herramienta terapéutica para pacientes con afecciones de la válvula cardíaca. Por lo general, se proporcionan válvulas cardíacas protésicas a los pacientes que sufren valvulopatía cardíaca (que sigue suponiendo una parte importante del presupuesto sanitario mundial), si bien las prótesis actuales adolecen de una longevidad limitada y no crecen adecuadamente en los pacientes jóvenes. Los investigadores llevan mucho tiempo explorando la aplicación de enfoques de bioingeniería para crear válvulas cardíacas vivas de sustituión, capaces de regenerarse y remodelarse para adaptarse mejor al sistema circulatorio de origen. Sin embargo, ninguna de las TEHV evaluadas hasta la fecha presenta las propiedades únicas de las válvulas cardíacas nativas, necesarias para adaptarse continuamente a los cambios en el flujo sanguíneo a lo largo del tiempo. Para superar este obstáculo, Maximilian Emmert y sus colegas utilizaron modelos computacionales para predecir cómo se remodelaría la TEHV con el paso del tiempo tras el trasplante, estrategia que les permitió diseñar una TEHV más duradera, con mecánica de válvulas y estructura tisular mejoradas. Es importante destacar que su modelo consideraba en qué direcciones se estirarían las válvulas para compensar la remodelación posterior. Los autores crearon las TEHV a partir de células de vasos sanguíneos sembradas en estructuras de malla de polímero, que crecieron en cultivo durante cuatro semanas antes de retirar los componentes celulares e implantar las válvulas en 11 ovejas. Las imágenes de resonancia magnética revelaron que nueve de las 11 TEHV seguían funcionando al final del estudio de un año de duración, remodelándose de forma similar a las válvulas cardíacas nativas. En un artículo de Focus relacionado, Jonathan Butcher afirma que el estudio resuelve un complejo problema pendiente y supone "un avance crítico para la traslación clínica" de la tecnología TEHV.
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Journal
Science Translational Medicine