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INTRODUCCIÓN

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La ingeniería de tejidos es un campo que aplica principios de medicina regenerativa para restablecer la función de varios órganos al combinar células con biomateriales. Es un método multidisciplinario, que a menudo combina las habilidades de médicos, biólogos celulares, bioingenieros y científicos de materiales para recapitular la estructura tridimensional original de un órgano, los tipos celulares apropiados, los nutrientes de sostén y los factores de crecimiento que permitirán el crecimiento, diferenciación y función celulares. La ingeniería de tejidos es un campo relativamente nuevo, que se originó a finales del decenio de 1970. Los primeros estudios se centraron en esfuerzos para crear sustitutos de la piel utilizando biomateriales y células cutáneas epiteliales con el objetivo de proporcionar una barrera de protección para los pacientes con quemaduras. Las primeras estrategias utilizaron biopsias de tejidos, seguidas de expansión ex vivo de células sembradas en andamiajes. Más tarde se implantaron andamiajes complejos al mismo paciente, donde el nuevo tejido podría madurar. Sin embargo, hubo muchos obstáculos que superar. Los tres principales retos en el campo de ingeniería de tejidos involucraron: 1) la capacidad de crecer y expandir las células humanas primarias en grandes cantidades; 2) la identificación de biomateriales apropiados y 3) los requerimientos para una vascularización e inervación adecuadas del material sometido a ingeniería.

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AISLAMIENTO Y CRECIMIENTO DE LAS CÉLULAS

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El modelo original para ingeniería de tejidos se dirigió en gran medida al aislamiento de tejidos del órgano de interés, el crecimiento y expansión de células específicas de tejidos y el sembrado de las células en andamiajes tridimensionales. Hace unas cuantas décadas, la mayor parte de los cultivos primarios de células humanas no podían crecer y expandirse en grandes cantidades, lo que representaba un impedimento importante para la ingeniería de tejidos humanos. Sin embargo, la identificación de células progenitoras hísticas específicas en el decenio de 1990 permitió la expansión de múltiples tipos celulares y desde entonces ha ocurrido un progreso estable. Algunos tipos de células son más susceptibles a la expansión que otras, lo que refleja en parte su capacidad de regeneración pero también varían los requerimientos para nutrientes, factores de crecimiento y contactos entre las células. Como ejemplo del progreso, después de años de esfuerzos, ahora se cuenta con protocolos para el crecimiento y expansión de miocardiocitos humanos. Sin embargo, aún existen células de tejidos específicos que no pueden expandirse a partir de sus fuentes hísticas, lo que incluye páncreas, hígado y nervios. El descubrimiento de células madre pluripotenciales o multipotenciales (cap. 88) puede finalmente permitir que la mayor parte de tipos celulares humanos se utilicen para la ingeniería de tejidos. Las características de las células madre dependen de su origen y del grado de plasticidad, con células desde las etapas iniciales del desarrollo, como las células madre embrionarias que tienen gran plasticidad. Las células madre pluripotenciales inducidas tienen la ventaja de que pueden obtenerse de pacientes individuales, lo que permite los trasplantes autólogos. También ...

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