Es posible curar heridas con luz? La pregunta, que representa uno de los desafíos de la medicina regenerativa, tiene respuesta en un estudio del Instituto de Ciencias Aplicadas y Sistemas Inteligentes “Eduardo Caianiello” del Consejo Nacional de Investigaciones de Pozzuoli (Cnr-Isasi). De hecho, el grupo de investigación Nanobiomolecular del Instituto ha demostrado la posibilidad de favorecer el proceso regeneración de tejidos en organismos tratados con nanoprismas de oro e iluminados con luz infrarroja cercana.
El estudio, publicado en Advanced Functional Materials, se realizó en colaboración con el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón de Zaragoza (España). Describe cómo pequeñas cantidades de calor generadas por nanopartículas de oro tras la iluminación infrarroja (NIR) pueden promover el proceso de regeneración celular mediante la activación de células madre. La investigación abre perspectivas innovadoras en el campo de la medicina regenerativa.
“Uno de los objetivos de la medicina regenerativa es la posibilidad de reactivar las células madre en el tejido lesionado y promover los procesos que conducen a la regeneración del tejido en lugar de a su reparación, lo que rara vez logra restaurar la morfología y funcionalidad del tejido existente antes de la lesión”, explica claudia tortiglioneinvestigador del Cnr-Isasi, que coordinó el grupo italiano, compuesto también por investigadores Ángela Tino mi Massimo Rippadel Cnr-Isasi.
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“En todos los organismos vivos – añade – la regeneración se produce gracias a factores genéticos y bioquímicos que actúan a nivel celular, y también está regulada por estímulos físicos como el calor, los campos eléctricos, la luz, etc., que desempeñan papeles fundamentales en la coordinación de grandes Número de células en el proceso de cicatrización de heridas. Es bien conocido el efecto de la exposición a la luz o al calor a la hora de favorecer el proceso de regeneración, y en nuestra vida diaria aplicamos compresas calientes o apósitos térmicos para reducir la inflamación, aliviar el dolor y mejorar la circulación sanguínea.”
Mientras que el cuerpo humano es capaz de regenerar, en la etapa adulta, sólo una parte de algunos órganos, como la piel y el hígado, en el mundo animal existen organismos invertebrados, como la hidra y la planaria, en los que el potencial de tejido la regeneración es máxima. Y es precisamente en ejemplares de Hydra vulgaris donde el equipo concentró sus estudios, demostrando cómo el tratamiento con nanocalentadoreses decir, nanomateriales que al ser fotoestimulados producen calor, aumentan la velocidad de regeneración de la cabeza, la capacidad reproductiva y la tasa de proliferación de las células madre del animal.
“En animales como Hydra vulgaris esta capacidad de regenerar partes amputadas se debe a la presencia de células madre – añade el investigador -. Por este motivo nuestro desafío estuvo dirigido a comprender cómo reactivar células madre en tejido humano adulto. El estudio describe los mecanismos moleculares que subyacen a la mayor eficiencia de regeneración, identificando genes clave del desarrollo y genes implicados en la respuesta al estrés térmico que se reactivan antes de lo normal debido a la iluminación de los nanoprismas. Además, la cantidad de calor producida por los nanocalentadores intracelulares se estima mediante análisis termográfico, lo que revela que Hydra es un termómetro viviente para probar el rendimiento de estos materiales innovadores”.
Tortiglione concluye: “Estos resultados, entre la nanofotónica y la biología regenerativa, arrojan luz sobre una nueva función de los nanocalentadores en el control de los mecanismos moleculares que subyacen a la integridad celular y abren nuevas estrategias de medicina regenerativa que permitirán el uso de la luz para la curación de heridas.”
Equipo editorial del Nurse Times
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