Desarrolllo mediante ingeniería tisular de un modelo para el trasplante subcutáneo de islotes pancreáticos

Abstract

El trasplante de islotes pancreáticos constituye una prometedora alternativa al trasplante de páncreas completo en el tratamiento de la diabetes tipo-1, reduciendo los problemas asociados al mismo. Sin embargo, los resultados a largo plazo han sido bastante decepcionantes, indicando la necesidad de mejorar este protocolo, poniendo especial atención en 2 aspectos fundamentales: el sitio de trasplante de los islotes pancreáticos y el control de la respuesta inmune. El lugar de implante utilizado actualmente en la clínica es el hígado. Sin embargo, la elevada concentración de nutrientes o drogas inmunosupresoras existentes en este órgano, que resultan potencialmente tóxicas para los islotes, parecen indicar la poca idoneidad de éste órgano como lugar de implante de los islotes pancreáticos. Por esta razón han sido mucho los lugares que se han barajado como alternativa al hígado. Entre todos ellos cabe destacar el espacio subcutáneo, puesto que éste proporciona una serie de ventajas como la fácil accesibilidad tanto para el trasplante como para la toma de biopsias. Sin embargo presenta una importante limitación que es su escasa vascularización. Las estrategias que se han llevado a cabo para intentar solventarla se han basado fundamentalmente en combinar factores pro-angiogénicos con distintos tipos de biomateriales. Sin embargo, la limitada vida media de estos factores, y la gran cantidad de los mismos que intervienen en el proceso de angiogénesis, han limitado su utilidad. La incorporación a estos sistemas de células que produzcan y liberen estos factores en el momento y cantidad necesarias mejoraría la viabilidad de estos modelos. En cuanto al control de la respuesta inmunológica, sería necesario evitar o reducir el uso de las drogas inmunosupresoras. Las estrategias utilizadas se han basado fundamentalmente en el inmunoaislamiento, como el micro o macroencapsulamiento. La inmunomodulación mediante el uso de células con propiedades inmunomoduladoras tales como las células mesenquimales de médula ósea (BM-MSCs) o fibroblastos resulta una estrategia prometedora. En la presente tesis, hemos desarrollado mediante ingeniería tisular un nuevo modelo para el trasplante subcutáneo de islotes pancreáticos basándonos en el uso del plasma como soporte y combinándolo con fibroblastos, BM-MSCs o ambas como fuente de moléculas con propiedades pro-angiogénicas e inmunomoduladoras. Nuestro modelo de trasplante subcutáneo de islotes pancreáticos ha resultado viable en animales inmunodeprimidos, revirtiendo la diabetes tanto cuando se han utilizado fibroblastos como cuando se han utilizado BM-MSCs como fuente de factores pro-angiogénicos, permitiendo una rápida revascularización de los islotes y favoreciendo su viabilidad durante un largo periodo de tiempo. En animales inmunocompetentes, el modelo de trasplante subcutáneo de islotes xenogénicos embebidos en el gel de plasma con fibroblastos autólogos no permite revertir la diabetes, mientras que el modelo con BM-MSCs alogénicas sí la revierte en los primeros días post-trasplante, aunque la normoglucemia solo se mantiene durante un corto periodo de tiempo. Curiosamente, cuando los fibroblastos autólogos son incorporados al modelo de trasplante con BM-MSCs alogénicas, se produce un incremento en el periodo de normoglucemia, manteniéndose hasta durante un mes sin el uso de drogas inmunosupresoras. Este hecho se asocia al incremento de la supervivencia que experimentan las BM-MSCs en presencia de los fibroblastos, supuestamente por la reducción de la hipoxia del espacio subcutáneo. Por tanto, el desarrollo mediante ingeniería tisular de los llamados ¿páncreas artificiales¿, mediante la combinación de islotes pancreáticos con ciertos tipos celulares que favorezcan las condiciones de trasplante, puede constituir una buena alternativa al trasplante intrahepático de islotes en el tratamiento de la diabetes tipo 1.