Llega la impresión 3D de cerebros

Tanto como los misterios del cosmos o los enigmas de los fondos oceánicos, el cerebro esconde aún muchas respuestas. Una de las formas más frecuentes de investigarlo es reproducir sus capacidades, conexiones, fisiología y más, en laboratorios y realizar estudios en profundidad. Ese es precisamente el objetivo de un estudio que ha conseguido imprimir redes neuronales en 3D.

Un equipo de científicos de la Universidad de Monash, liderado por John Forsythe, ha utilizado con éxito "biotintas" que contienen células nerviosas o neuronas, vivas para imprimir redes nerviosas en 3D que pueden crecer en el laboratorio y que son capaces de transmitir y responder a señales nerviosas.

Utilizando técnicas de ingeniería de tejidos y bioimpresión con dos biotintas que contienen células vivas y materiales no celulares respectivamente, el equipo de Forsythe, consiguió imitar la disposición de la materia gris y la materia blanca que se observa en el cerebro.

“Si bien anteriormente se han utilizado cultivos de células nerviosas bidimensionales para estudiar la formación de redes nerviosas y mecanismos de enfermedades – explica Forsythe en un comunicado -, esas estructuras relativamente planas no reflejan la forma en que las neuronas crecen e interactúan con su entorno. Las redes desarrolladas en esta investigación replicaron fielmente la naturaleza tridimensional de los circuitos en un cerebro vivo, donde las células nerviosas extienden procesos llamados neuritas para formar conexiones entre diferentes capas de la corteza”.

El estudio, publicado en Advanced Healthcare Materials, señala que es probable que las redes neuronales bioimpresas en 3D sean una plataforma prometedora para estudiar cómo se forman y crecen los nervios y las redes nerviosas, investigar cómo algunas enfermedades afectan la neurotransmisión y detectar medicamentos para determinar sus efectos en las células nerviosas y el sistema nervioso.

“Descubrimos que las proyecciones que crecían a partir de las neuronas en la materia gris impresa o capa celular crecían fácilmente a través de la capa de materia blanca – añade Forsythe -. De hecho, la usaban como una autopista para comunicarse con las neuronas de otras capas. No solo pudimos construir un diseño básico similar al que vemos en regiones del cerebro, sino que descubrimos que las neuronas en realidad se comportaban y actuaban de manera similar".

Las mediciones electrofisiológicas sensibles confirmaron una actividad nerviosa espontánea que tiene lugar en las redes neuronales tridimensionales, además de las respuestas provocadas por la estimulación eléctrica y farmacológica.

La presencia de actividad eléctrica en tejidos impresos en 3D representa un importante paso adelante en el campo de la neurociencia y la bioimpresión y abre el paso no solo a una mayor comprensión del cerebro, también a futuros medicamentos y hasta a implantes.