Los orgánulos de la glándula lagrimal producen un líquido similar a una lágrima (rojo).Crédito: Yorick Post / Instituto Hubrecht
Al principio, las células tardaron mucho, hasta un día, en llorar. Pero con experiencia y un poco de insistencia, los investigadores finalmente los hicieron llorar en solo media hora.
Las culturas lloran, ella informó La célula madre de la célula El 16 de marzo, fueron los primeros « orgánulos » de la glándula lagrimal: conjuntos tridimensionales de células diseñadas para parecerse a copias en miniatura de órganos. Los organoides en las glándulas productoras de lágrimas se pueden usar para estudiar y, en última instancia, tratar los trastornos que causan sequedad en los ojos, incluida una afección autoinmune llamada síndrome de Sjögren.
“Es muy prometedor”, dice el oftalmólogo Gita Vimujanti de la Universidad de Hyderabad en India.
Además de mostrar emociones, las lágrimas ayudan a hidratar y proteger los ojos. Los ojos secos pueden ser dolorosos, inflamados y propensos a las infecciones.
Para estudiar la producción de lágrimas, el laboratorio del biólogo evolutivo Hans Cleaver en el Centro Médico Universitario de Utrecht en los Países Bajos ha desarrollado un método para convertir las células de las glándulas lagrimales en orgánulos. El grupo ha encontrado formas de cultivar una gran cantidad de organismos, incluidos hígados en miniatura, cánceres de cuello uterino y glándulas de veneno de serpiente.
Acanalado
Darlene Dart, quien estudia la producción de lágrimas en Massachusetts Eye and Ear en Boston, dice que las glándulas lagrimales, también llamadas glándulas lagrimales, son un desafío particular para estudiar. Las glándulas se encuentran por encima de cada globo ocular, detrás de la órbita ósea, lo que dificulta la biopsia. Cuando los investigadores pueden obtenerlos, las muestras suelen ser pequeñas, dice.
El laboratorio de Clevers utilizó su experiencia para trabajar en condiciones de cultivo celular de ratones y glándulas lagrimales humanas. Para estimular la producción de lágrimas, exponen sus orgánulos a varias sustancias químicas, incluido el neurotransmisor norepinefrina, que transmite mensajes entre las células nerviosas y las glándulas.
Debido a que los orgánulos carecen de conductos, la producción de «lágrimas» hace que se hinchen. «Si hubiera un conducto pequeño, habría gotas», dice Cleavers. Cuando el equipo implantó orgánulos en ratones, los grupos maduraron y desarrollaron estructuras similares a conductos que contienen proteínas que se encuentran en las lágrimas.
Los orgánulos «llorando» se llenan de lágrimas.Crédito: Marie Pannier-Hlaouit / Instituto Hobrecht
El equipo espera que las células puedan usarse para estudiar las glándulas lagrimales e investigar medicamentos que afectan el crecimiento de las lágrimas. Cleavers y sus colegas ya han utilizado la edición del genoma CRISPR para estudiar el desarrollo de la glándula lagrimal y encontraron que un gen llamado Pax 6 Importante para dirigir a las células para que adquieran la identidad de la glándula lagrimal. Pax 6 Es un conocido regulador del desarrollo ocular: la expresión de la versión de la mosca de Pax 6 En el tallo de una mosca de la fruta se desarrollará un ojo.
El laboratorio de Clevers ahora está colaborando con el naturalista holandés y presentador de programas de televisión Freek Vonk, para estudiar las estructuras parecidas a glándulas lagrimales de los cocodrilos. El equipo espera usar los orgánulos para estudiar las «lágrimas de cocodrilo» reales, que los reptiles usan como una forma de extraer sal.
La posibilidad de trasplante.
Los organismos derivados de las células humanas también pueden, en última instancia, proporcionar material para trasplantes, para reemplazar las glándulas lagrimales enfermas o dañadas. El grupo de Clevers y sus colaboradores han desarrollado orgánulos de glándulas salivales que se probarán en ensayos clínicos a partir de este verano para personas con boca seca, una condición que puede causar caries y dificultad para masticar y saborear.
Dart dice que estos experimentos de glándulas salivales podrían servir como campo de prueba para métodos que luego podrían adaptarse para futuros trasplantes de glándulas lagrimales. Mientras tanto, dice, el trabajo del equipo de Cleavers en la caracterización de las glándulas lagrimales, incluida la creación de un mapa detallado célula por célula de las estructuras y sus orgánulos, mostró que las glándulas son más heterogéneas de lo que se había estimado previamente que los investigadores pueden reinterpretar para reinterpretar los datos antiguos. «Esto tiene implicaciones para muchos estudios».
