Transplante renal y obtención de órganos bioartificiles

Abstract

El trasplante de riñón es el tratamiento de elección para los pacientes que presentan enfermedad renal terminal. En el trasplante renal el rechazo se caracteriza por el daño de la membrana basal glomerular, con proteinuria y falla progresiva del injerto1. La condición renal luego del trasplante adopta dos formas: (1) rechazo celular agudo (ACR – del inglés: acute celular rejection), en la que los linfocitos T citotóxicos y otras células inflamatorias invaden el parénquima renal; y (2) rechazo mediado por anticuerpos, que se define por la presencia de anticuerpos específicos del donante, la evidencia morfológica de lesión aguda y la evidencia histológica de un proceso mediado por anticuerpos2. Las terapias requeridas para prevenir el rechazo mediado por linfocitos T consisten en modificar el camino de la IL-2 y la pérdida de los linfocitos. Se está trabajando en el descubrimiento de nuevas drogas que actúen sobre los anticuerpos anti-injerto, sus mecanismos de acción y el tratamiento del rechazo mediado por los mismos. La enfermedad renal aguda es una condición común y devastadora asociada con una morbilidad significativa y mortalidad. Los esfuerzos para identificar marcadores de la enfermedad renal han sido múltiples, pero un sólo marcador no es suficiente para realizar el diagnóstico 3,4. Se ha descripto la participación de los microARNs en la enfermedad renal aguda, así como en el desarrollo de antagomirs y microARNs miméticos para producir la inhibición de los ARNm que participan en el daño. Con el objeto de solucionar el problema de la escasez de órganos se han desarrollado varias estrategias de tratamiento. Numerosos investigadores están trabajando en el campo de los órganos bioartificiales para realizar trasplantes, así como para evaluar la toxicidad y eficacia de ciertas drogas. El método para desarrollar tejidos bioartificiales implica la descelularización de los órganos diana, la recelularización con tipos celulares apropiados, y la maduración del neo-órgano en un biorreactor fisiológicamente apropiado 5-10.Los órganos descelularizados producen un andamio de la matriz extracelular en la que las células pueden adherirse y formar tejido funcional. Varias fuentes de células se utilizan actualmente para repoblar andamios acelulares, sin embargo, todos tienen limitaciones. Las células madre pluripotentes derivadas de los pacientes son muy prometedoras para la ingeniería de tejidos y órganos, cuando las células maduras pueden ser dirigidas de una manera fiable y segura. Los andamios celulares se cultivan en condiciones biomiméticas “in vitro”. Los órganos pueden ser implantados aprovechando la capacidad regenerativa del receptor. Los recientes avances en la bioingeniería de órganos plantean la esperanza de que se pueda superar la escasez de donantes de órganos y eliminar la necesidad de inmunosupresión de por vida. Sin embargo, siguen existiendo problemas importantes en la generación de órganos bioartificiales y numerosos grupos de investigación están llevando a cabo experimentos para solucionarlos 11. Es difícil pronosticar el universo de pacientes potenciales que podrían beneficiarse con la generación de estos órganos.

Kidney transplantation is the treatment of choice for patients with end-stage renal disease. Renal transplant rejection is characterized by damage to the glomerular basement membrane with proteinuria and progressive graft failure 1. The condition of the kidney after transplantation takes two forms: (1) acute cellular rejection (ACR), in which cytotoxic T lymphocytes and other inflammatory cells invade the renal parenchyma; and (2) antibody-mediated rejection, which is defined by the presence of specific donor antibody, the morphological evidence of acute injury and histological evidence of an antibodies mediated process2. Therapies required to prevent T lymphocytes mediated ejection involve modifying the IL-2 pathway and the loss of lymphocytes. Researchers are searching for new drugs and antibodies that act on the anti-graft effect, its mechanisms of action and treatment of antibody-mediated rejection. Acute kidney injury is a common and devastating condition associated with significant morbidity and mortality. Multiple efforts have been made to identify biomarkers to aid in early diagnosis of acute kidney injury but a single biomarker may not be enough for diagnosis 3,4. The involvement of microRNAs in acute kidney injury as well as the development of mimetic micro-RNA and antagomirs to inhibit the mRNAs involved in the damage have been described. To solve the problem of organ availability, researchers have developed various treatment strategies. Many groups are working in the field of bioartificial organs for transplantation and evaluating the toxicity and efficacy of drugs. The method of developing bioartificial tissue involves decellularization of the target organs, recellularization with appropriate cell types, and maturation of the neo-organ in a physiologically appropriate bioreactor 5-10. Decellularized organs produce a scaffold of extracellular matrix in which the cells can adhere and form functional tissue. Several sources of cells are currently used to repopulate acellular scaffold; however, all have limitations. Pluripotent stem cells derived from patients are very promising for tissue and organ engineering, when mature cells can be reliably and safely directed. Cellularized scaffolds are cultured in in vitro biomimetic conditions. The organs can be implanted taking advantage of the regenerative capacity of the receiver. Recent advances in bioengineering organ raise hopes that it is possible to overcome donors availability and eliminate the need for lifelong immunosuppression. However, there are still major problems in the generation of bioartificial organs and numerous research groups are conducting experiments to solve them 11. It is difficult to predict the universe of potential patients who could benefit from the generation of these organs.