Resumen:
En la parte inferior del cerebro humano, existe una glándula que sólo tiene el tamaño de un guisante, pero que se encarga de la secreción de diversas hormonas en todo el cuerpo. Es la glándula pituitaria, a la que a menudo se la llama el "comandante en jefe endocrino" del cuerpo humano. Una vez que se daña la función pituitaria, los pacientes a menudo necesitan tomar medicamentos de por vida todos los días para reponer las hormonas faltantes. Ahora, un equipo de investigación de la Universidad de Nagoya en Japón ha dado un paso crucial. Utilizaron células madre humanas para cultivar tejido pituitario y lo trasplantaron con éxito a primates por primera vez, restaurando su capacidad para secretar hormonas.
Este resultado fue publicado en la revista internacional "Stem Cell Research and Treatment". El primer autor del artículo es Tatsuma Kondo, investigador visitante de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nagoya.
Aunque el hipopituitarismo no es una enfermedad común, los pacientes requieren tratamiento de por vida y su calidad de vida a menudo se ve afectada significativamente.
1. Glándula pituitaria: glándula pequeña, gran responsabilidad
Aunque la glándula pituitaria es pequeña, desempeña un papel importante.
La hormona adrenocorticotrópica que secreta estimula las glándulas suprarrenales para que produzcan cortisol. El cortisol es una hormona clave para que el cuerpo haga frente al estrés y mantenga la presión arterial y la estabilidad del azúcar en sangre. Sin él, las personas sufrirán fatiga, pérdida de apetito, pérdida de peso y, en casos graves, incluso pueden poner en peligro su vida.
La glándula pituitaria también secreta hormona del crecimiento, hormona estimulante de la tiroides y otras hormonas. Este estudio se centró principalmente en la hormona adrenocorticotrópica, que está relacionada con el cortisol.
Los pacientes con hipopituitarismo debido a tumores, cirugía, traumatismo o factores congénitos actualmente dependen principalmente de medicamentos orales para complementar las hormonas.
Sin embargo, este método de tratamiento tiene limitaciones obvias. Las hormonas secretadas naturalmente por el cuerpo humano se ajustarán en tiempo real según el ritmo circadiano y la presión externa. Sin embargo, es difícil simular con precisión este cambio dinámico tomando medicamentos a horas regulares todos los días.
Especialmente durante una infección, una cirugía o cambios de humor severos, la necesidad de cortisol del cuerpo aumentará drásticamente y es difícil para los pacientes que toman medicamentos ajustar su dosis a tiempo.
Una dosis insuficiente puede provocar una peligrosa crisis suprarrenal, mientras que una dosis excesiva puede provocar efectos secundarios como osteoporosis y trastornos metabólicos.
Si los pacientes pueden recuperar una "glándula pituitaria viva" que pueda adaptarse por sí mismos, sin duda sería una solución más ideal.
2. El salto del ratón al mono
La idea del equipo de investigación es utilizar tecnología organoide.
Los organoides son tejidos en miniatura formados a partir de células madre cultivadas en el laboratorio, que pueden simular la estructura y función de órganos reales hasta cierto punto. La Universidad de Nagoya tiene muchos años de experiencia en el cultivo de tejido pituitario utilizando células madre humanas.
Ya en 2016, un equipo de la escuela informó en Nature Communications que utilizaron células madre embrionarias humanas para cultivar tejido funcional de la hipófisis anterior in vitro.
Los investigadores primero trasplantaron los organoides hipofisarios humanos cultivados en ratones cuyas pituitarias habían sido extirpadas quirúrgicamente, justo debajo de la piel.
Los resultados son alentadores. Estos organoides continuaron secretando hormona adrenocorticotrópica durante más de seis meses y prolongaron significativamente la vida útil de los ratones.
Seis meses es mucho tiempo para ratones cuya vida útil es de sólo dos o tres años. El ingenio de la investigación consiste en trasplantarlo debajo de la piel en lugar de hacerlo profundamente en el cerebro. La cirugía subcutánea es menos invasiva y sencilla de operar, y puede eliminarse fácilmente si surgen problemas.
Sobre esta base, el equipo realizó más experimentos en un macaco al que se le había extirpado la glándula pituitaria. Para prevenir el rechazo, los investigadores utilizaron fármacos inmunosupresores.
Después del trasplante, el tejido pituitario artificial funcionó normalmente en los monos durante 6 semanas, secretando con éxito la hormona adrenocorticotrópica y aumentando los niveles de cortisol. Tres meses después de la cirugía, los investigadores aún podían detectar células trasplantadas viables.
Es más, el trasplante ralentizó la pérdida de peso de los monos causada por la deficiencia hormonal. Los investigadores también examinaron órganos como los pulmones y el hígado y no encontraron tumores ni crecimiento celular anormal.
3. La seguridad es la mayor preocupación
Una de las principales preocupaciones con la terapia con células madre es que las células trasplantadas pueden proliferar sin control e incluso formar tumores.
Esta vez no se observaron tumores ni crecimientos anormales en ratones o monos, lo que proporciona evidencia preliminar de la seguridad de esta tecnología.
Los primates están más cerca de los humanos en términos de estructura fisiológica y respuesta inmune, por lo que el éxito en monos se considera un paso importante hacia la aplicación clínica.
Por supuesto, esta investigación aún se encuentra en sus primeras etapas.
El experimento con primates involucró solo a un macaco y el tamaño de la muestra fue muy limitado. El tiempo de trabajo efectivo del tejido trasplantado en monos es de 6 semanas, mucho más corto que el rendimiento en ratones. Es necesario seguir explorando cómo ampliar su función a largo plazo.
Además, los propios medicamentos inmunosupresores tienen efectos secundarios. En el futuro, si se pueden utilizar células madre preparadas a partir de células del propio paciente para cultivar tejido pituitario, será posible evitar el rechazo y reducir la dependencia de los fármacos inmunosupresores.
4. El poder japonés de la medicina regenerativa
Esta investigación continúa la tradición japonesa de liderazgo en células madre y medicina regenerativa.
El científico japonés Shinya Yamanaka ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2012 por la invención de la tecnología de células madre pluripotentes inducidas. Desde entonces, Japón ha llevado a cabo un gran número de exploraciones clínicas en el uso de células madre para tratar la enfermedad de Parkinson, enfermedades de la retina, enfermedades cardíacas, etc.
La idea de convertir un pequeño trozo de tejido debajo de la piel en una "fábrica de hormonas" capaz de regularse a sí misma está pasando de la ciencia ficción a la realidad. Los investigadores creen que este método puede proporcionar una solución de reemplazo hormonal para el hipopituitarismo que se acerque más al estado fisiológico natural que tomar pastillas diarias.
Por supuesto, normalmente se necesitan varios años y un estricto proceso de aprobación para pasar de los experimentos con animales a los ensayos clínicos en humanos. Si la investigación de seguimiento puede abordar cuestiones como la supervivencia a largo plazo, el rechazo inmunológico y la producción a gran escala, es posible que los futuros pacientes sólo necesiten un simple trasplante subcutáneo para liberarse de la carga de la medicación de por vida.
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