En Terminator 2, el personaje de Arnold Schwarzenegger quería saber por qué lloran los humanos. Los robots del futuro podrían experimentarlo ellos mismos, siguiendo la producción de glándulas artificiales que producen lágrimas reales. Las glándulas se basan en las de los ratones, no en las de los humanos, por lo que todavía estamos muy lejos de ofrecer trasplantes de glándulas lagrimales a cualquiera que haya perdido la capacidad de llorar, pero su creación podría ayudarnos a comprender la enfermedad del ojo seco.
Aparte de su participación en nuestros momentos más emocionales, las glándulas lagrimales son esenciales para mantener el ojo sano, proporcionando la película que lo lubrica y lo protege de las bacterias. El síndrome de Sjögren, una enfermedad autoinmune que reduce la producción de lágrimas y saliva, es solo una de las muchas causas de sequedad ocular que puede ser dolorosa o incluso cegadora. Las opciones de tratamiento existentes incluyen cirugía y gotas para los ojos, pero los investigadores del Instituto Hubrecht esperan que podamos ampliar las opciones si entendemos mejor el problema, para el cual las glándulas lagrimales artificiales podrían ayudar.
"Lo que nos sorprendió es que se estima que al menos el 5% de la población adulta tiene la enfermedad del ojo seco, que la mayoría de las veces está relacionada con un defecto en la producción de lágrimas por la glándula lagrimal", dijo el Dr. Yorick Post en un comunicado. "Pero las opciones de tratamiento son limitadas porque no había una comprensión completa de la biología ni un modelo in vitro confiable a largo plazo para estudiar la glándula lagrimal".
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| Glándulas lagrimales y conductos del ojo humano. Crédito de la imagen: gritsalak karalak / Shutterstock.com |
Prost y sus colegas anunciaron en un artículo publicado en Cell Stem Cell que crearon organoides (estructuras 3D que imitan algunas o todas las funciones de un órgano) a partir de células madre humanas y de ratón. Gradualmente, las versiones de ratón se expandieron para replicar glándulas lagrimales completas. Cuando se exponen a la noradrenalina, un neurotransmisor que induce las lágrimas, se hinchan como globos.
"Tuvimos que modificar el cóctel de factores en los que crecen los organoides para que se conviertan en las células maduras que tenemos en nuestras glándulas lagrimales y que son capaces de llorar", dijo la coautora y estudiante de doctorado Marie Bannier-Hélaouët. Una vez hecho esto, las glándulas siempre estaban húmedas, como ojos sanos.
Habiendo logrado este objetivo, el equipo se dedicó a explorar los genes que hacen que funcionen las glándulas lagrimales. Eliminaron PAX6, el gen maestro que controla el desarrollo de los órganos sensoriales, incluidos los ojos, de los organoides del ratón y encontraron que las células ya no se diferenciaban correctamente. Se sospecha que la deficiencia de PAX6 es una posible causa del síndrome de Sjögren, por lo que el modelo recién creado debería permitir a los investigadores probar posibles tratamientos.
Las glándulas lagrimales in vitro también revelaron una diferencia en la química de los líquidos secretados por dos tipos de células dentro de las glándulas. Estos se mezclan para dar las lágrimas que conocemos, por lo que nadie había notado previamente la diferencia en los ojos vivos, ya sean humanos o roedores.
Los autores también lograron trasplantar células organoides humanas en glándulas de ratón, lo que dio lugar a estructuras similares a conductos productoras de proteínas hechas de células humanas. Idealmente, esto podría ser un paso hacia la regeneración de los conductos lagrimales que no funcionan, pero los autores advierten que este es un objetivo mucho más distante que el conocimiento que se puede obtener de las glándulas lagrimales en el laboratorio.
Es poco probable que las glándulas lagrimales de los ratones resulten excepcionalmente populares fuera de los fines de la investigación, pero podemos pensar en muchas personas a las que les encantaría poseer una fuente de lágrimas de cocodrilo a pedido.
Fuente: https://www.iflscience.com/health-and-medicine/scientists-create-artificial-tear-glands-that-can-cry-real-tears/