Un equipo de investigadores liderado por la Universidad de Nagoya, en Japón, ha logrado por primera vez que tejido pituitario humano cultivado a partir de células madre sobreviva y funcione después de ser trasplantado a un primate. El experimento, realizado en un mono macaco al que se había extirpado quirúrgicamente la hipófisis, consiguió recuperar una señal hormonal esencial y elevar los niveles de cortisol.

El avance, que se resume en un estudio publicado en la revista Stem Cell Research & Therapy, acerca esta estrategia a una futura aplicación en pacientes con trastornos hormonales, que actualmente requieren tratamiento sustitutivo de por vida.

La hipófisis, una pequeña glándula situada en la base del cerebro, actúa como uno de los principales centros de control del sistema endocrino. Entre las hormonas que produce se encuentra la hormona adrenocorticotropa (ACTH), que estimula las glándulas suprarrenales para fabricar cortisol.

Esta hormona resulta fundamental para que el organismo responda al estrés y mantenga funciones como la presión arterial y el equilibrio de la glucosa. Cuando la hipófisis deja de producir suficiente ACTH, puede generarse una insuficiencia suprarrenal potencialmente grave, de acuerdo a una nota de prensa.

En la actualidad, las personas con hipopituitarismo dependen de terapia hormonal sustitutiva. El problema es que administrar corticoides en forma artificial no reproduce con precisión la regulación natural del organismo: las necesidades de cortisol cambian a lo largo del día y aumentan ante situaciones de estrés.

Una dosis insuficiente puede desencadenar una crisis suprarrenal, mientras que una exposición excesiva mantenida a lo largo del tiempo puede provocar efectos asociados al exceso de glucocorticoides. En consecuencia, sustituir la glándula dañada por células capaces de producir hormonas podría ofrecer una respuesta más eficiente desde el punto de vista fisiológico.

Para probar esta posibilidad, los científicos generaron en laboratorio organoides de hipotálamo-hipófisis a partir de células madre embrionarias humanas. Estos pequeños tejidos tridimensionales contienen, entre otros tipos celulares, células capaces de producir ACTH.

El equipo ya había desarrollado protocolos para fabricar este tejido y había demostrado su capacidad funcional en modelos animales más pequeños. En el nuevo estudio, perfeccionó el trasplante bajo la piel y trasladó después la estrategia a un modelo de primate.

El experimento en el macaco de cola larga fue especialmente relevante por su proximidad fisiológica con el ser humano. Se trató de un macho de 15 años al que se había extirpado la hipófisis y que había experimentado una pérdida progresiva de peso pese al tratamiento hormonal.

Los investigadores trasplantaron 1.440 organoides en el tejido adiposo subcutáneo de la espalda. Previamente prepararon la zona para favorecer la formación de vasos sanguíneos: también utilizaron un tratamiento inmunosupresor basado en protocolos empleados en trasplantes de islotes pancreáticos, según detalla el estudio.

Los investigadores cultivaron tejido pituitario a partir de células madre humanas y lo trasplantaron a ratones y a un mono con glándulas pituitarias extirpadas quirúrgicamente. El tejido produjo ACTH durante más de seis meses en ratones y seis semanas en monos. / Crédito: Tatsuma Kondo, Universidad de Nagoya.

Los resultados muestran que, tras el trasplante, la concentración media de ACTH pasó de 1,5 a 6,33 picogramos por mililitro y se observó un aumento de ACTH y cortisol durante aproximadamente seis semanas. El cortisol no procedía directamente de las células trasplantadas: la hipótesis es que la ACTH producida por el injerto estimuló las glándulas suprarrenales del propio animal. La hidrocortisona administrada al macaco se redujo progresivamente y se suspendió al sexto día, permitiendo comprobar mejor el efecto del tejido implantado.

La investigación también destacar que en ratones con hipopituitarismo los organoides sobrevivieron durante más de seis meses, elevaron de forma significativa los niveles circulantes de ACTH y prolongaron la supervivencia frente a los animales sometidos a una operación simulada. Los injertos respondían además a señales destinadas a estimular o inhibir la secreción de la hormona, lo cual apunta a una función más dinámica que la simple liberación constante de una dosis hormonal.

Aunque los investigadores pudieron localizar células productoras de ACTH en el lugar del implante tres meses después y observar conexiones vasculares, la respuesta inmunitaria del primate terminó comprometiendo la función del injerto. Además, el experimento con el macaco fue un estudio de un solo animal y no se pudieron obtener datos hormonales después de las seis semanas, debido al grave deterioro de su estado.

De esta manera, el estudio no demuestra todavía la viabilidad de su aplicación en humanos, es solo aún una alternativa prometedora. Sin embargo, sí confirma algo que hasta ahora no se había conseguido en un primate: que células pituitarias humanas generadas en laboratorio pueden integrarse en el organismo y producir una respuesta endocrina medible.

El siguiente paso hacia su aplicación en seres humanos será mejorar la supervivencia de los injertos, controlar el rechazo inmunitario y establecer dosis adecuadas. Además, será crucial confirmar su seguridad y desarrollar métodos de fabricación a escala clínica con células pluripotentes inducidas.

Fuente: Levante - EMV