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Piel canina reproducible in vitro

Piel canina cultivada en laboratorio para probar tratamientos médicos

Redacción Interempresas12/02/2024

Investigadores del Instituto Fraunhofer de Ingeniería Interfacial y Biotecnología (IGB) han conseguido cultivar por primera vez piel canina reproducible in vitro en un laboratorio. El equipo de investigadores ha desarrollado un equivalente de piel canina de grosor completo a partir de células cutáneas autóctonas. Esto permite probar con precisión tratamientos médicos in vitro en la piel de los perros. El equivalente cutáneo puede utilizarse incluso para probar la compatibilidad de productos de cuidado como champú o jabón, eliminando la necesidad de ensayos con animales.

La piel canina equivalente cultivada en laboratorio puede utilizarse para probar la eficacia y compatibilidad de tratamientos y productos de cuidado...

La piel canina equivalente cultivada en laboratorio puede utilizarse para probar la eficacia y compatibilidad de tratamientos y productos de cuidado.

Ya sea bajo el viento y la lluvia o revolcándose en la hierba, por fuera, los perros parecen criaturas resistentes pero, en el fondo, nuestros amigos de cuatro patas tienen una tendencia superior a la media a sufrir afecciones cutáneas: alrededor del 10-15% sufre dermatitis atópica, una forma de neurodermatitis que provoca que la piel se vuelva seca y escamosa, lo que hace que el perro se rasque. Esta afección suele ir acompañada de inflamación. Aunque existen cremas y pomadas para tratarla, su éxito es incierto; de hecho, algunos tratamientos no tienen ningún efecto y, en el peor de los casos, pueden empeorar los síntomas.

Esto es exactamente lo que la doctora Anke Burger-Kentischer, jefa del departamento de Tecnologías Celulares y Tisulares del Instituto Fraunhofer de Ingeniería Interfacial y Biotecnología (IGB), y su equipo se propusieron hacer. En el proyecto WowWowSkin consiguieron desarrollar por primera vez piel de perro in vitro en un laboratorio, sentando las bases para utilizar modelos in vitro para desarrollar y probar tratamientos médicos y productos de cuidado para canes. “Queríamos crear un equivalente reproducible de piel canina que sirviera para pruebas específicas de productos terapéuticos para perros; no existía nada parecido”, explica Burger-Kentischer.

El equivalente de piel de grosor completo cultivado en laboratorio es casi idéntico a la piel de perro real, lo que permite realizar pruebas precisas y significativas de los principios activos de los medicamentos. También es adecuado para comprobar la compatibilidad de productos de aseo de uso común, como champús o jabones. Estos productos también pueden dañar la piel del perro si se desconocen sus efectos, ya que la capa superior de la piel -la epidermis- es mucho más fina en los perros que en los humanos y su función protectora es escasa.

Cultivo de células cutáneas

El equipo de investigación llevó a cabo la primera fase del proyecto utilizando un trozo de piel de perro autóctona. Los componentes esenciales para crear un equivalente cutáneo de grosor completo son las dos capas superiores de la piel: la capa protectora llamada epidermis, que contiene queratinocitos que forman la capa córnea de la piel, y la dermis subyacente, repleta de tejido conjuntivo, incluidas unas células llamadas fibroblastos. “Tras separar mecánicamente las capas, utilizamos enzimas especiales para desprender las células del tejido circundante. A continuación, las inmortalizamos y multiplicamos en placas de cultivo utilizando un medio de cultivo específico. Este proceso creó queratinocitos inmortales de la epidermis y fibroblastos inmortales de la dermis, que unimos para crear un equivalente de piel de grosor completo”, explica Burger-Kentischer, y añade: “Tuvimos que hacer muchas pruebas para encontrar la combinación adecuada de enzimas y medios”. A pesar de las dificultades, los resultados en el laboratorio fueron todo un éxito, ya que se obtuvo un equivalente de piel de grosor completo que prácticamente no se distinguía de la piel de perro real al microscopio.

Las células dérmicas y epidérmicas aisladas de la piel canina se cultivan en una solución nutritiva y luego se fusionan para formar un equivalente...
Las células dérmicas y epidérmicas aisladas de la piel canina se cultivan en una solución nutritiva y luego se fusionan para formar un equivalente cutáneo de espesor total.

Los investigadores del Instituto Fraunhofer son ahora capaces de colonizar el equivalente cutáneo de espesor completo con patógenos y crear un modelo de enfermedad que se puede utilizar para probar tratamientos médicos de afecciones como la dermatitis. “Podemos imitar procesos inflamatorios en equivalentes cutáneos contaminándolos con bacterias. Cuando les aplicamos fármacos o sustancias activas, podemos ver rápidamente si el tratamiento tiene efecto y reduce el número de bacterias, si no tiene ningún efecto o si incluso empeora la enfermedad”, explica la experta.

Las muestras de piel originales fueron proporcionadas por veterinarios que habían cortado trozos de piel durante una intervención quirúrgica médicamente necesaria, por ejemplo. En otras palabras, el único tejido implicado era piel que había que extirpar quirúrgicamente de todos modos; no se tomó nada más específicamente para el proyecto.

Pruebas de compatibilidad de los productos de aseo sin ensayos con animales

Las secciones histológicas de piel canina nativa (arriba a la izquierda) y piel humana (arriba a la derecha) muestran que los perros tienen una...
Las secciones histológicas de piel canina nativa (arriba a la izquierda) y piel humana (arriba a la derecha) muestran que los perros tienen una epidermis más fina sin apenas función protectora. Las imágenes microscópicas de equivalentes de piel cultivada in vitro (abajo) muestran que la piel canina cultivada en laboratorio (abajo a la izquierda) es morfológicamente casi idéntica a la original.

El equivalente cutáneo de espesor total también es adecuado para las pruebas in vitro de productos de aseo, ya que puede utilizarse para determinar si los champús o jabones estresan o incluso dañan la piel. Esto ofrece otra opción a los fabricantes de tratamientos veterinarios o productos de aseo para probar la eficacia y compatibilidad de sus productos con resultados precisos.

Desde 2013, la prohibición en la UE de los ensayos con animales para productos cosméticos nuevos en el mercado ha provocado una creciente demanda de métodos alternativos. Los primeros fabricantes de tratamientos médicos veterinarios y productos para el cuidado de los animales ya han manifestado su interés por el equivalente cutáneo de espesor total.

En la siguiente fase del proyecto, el equipo Fraunhofer ampliará la gama de equivalentes cutáneos de grosor completo para abarcar distintas razas caninas. También está previsto desarrollar modelos de piel para caballos y gatos.

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