Descripción del proyecto
ESTUDIOS RECIENTES MUESTRAN QUE LA BARRERA HEMATOENCEFALICA (BHE) ESTA INVOLUCRADA EN LA PATOGENESIS DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS COMO LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER (EA), DONDE APARECE UN AUMENTO DE LA PERMEABILIDAD EN PACIENTES CON EA, ESTE AUMENTO EN LA PERMEABILIDAD NOS LLEVA A LA HIPOTESIS DE QUE EXISTE UNA INVASION NO DESEADA DE AUTOANTICUERPOS, PROTEINAS NEUROTOXICAS, HIERRO Y LA PROTEINA BETA AMILOIDE EXOGENA EN EL CEREBRO DEBIDO AL DETERIORO DE LA BHE, ESTOS COMPONENTES DEL PLASMA ENTRAN EN EL TEJIDO CEREBRAL Y MUESTRAN UNA TENDENCIA A UNIRSE A LA SUPERFICIE DE LAS NEURONAS CAUSANDO SU MUERTE, LO QUE RESULTA EN UNA PERDIDA GRADUAL DE LA MEMORIA, LOS MECANISMOS DETRAS DEL DETERIORO DE LA BHE EN EA Y EL GRADO DE DAÑO NO ESTAN CLAROS PERO AFECTAN A PARTES ESPECIFICAS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (SNC), COMO ES EL CASO DEL HIPOCAMPO, ESTUDIOS POST-MORTEM HAN OBTENIDO EVIDENCIAS DE QUE EL SISTEMA HIPOCAMPO-BHE ESTA DAÑADO DEBIDO A LA EA, INCLUYENDO LA ACUMULACION DE PROTEINAS DERIVADAS DE LA SANGRE (POR EJEMPLO, INMUNOGLOBULINAS, ALBUMINA, FIBRINOGENO Y TROMBINA) EN EL HIPOCAMPO Y LA CORTEZA CEREBRAL, ADEMAS DE DEGENERAR LOS PERICITOS ASOCIADOS CON LA BHE, NINGUNA PRUEBA DIAGNOSTICA ACTUAL HA DEMOSTRADO PODER DIAGNOSTICAR LA ENFERMEDAD DE FORMA ESPECIFICA, NI SIQUIERA PRUEBAS DE IMAGEN COMO LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZADA (CAT) O LA RESONANCIA MAGNETICA (MRI), POR EL CONTRARIO, LOS SINTOMAS DE LA AD SUELEN DETECTARSE EN ESTADIOS AVANZADOS DE LA ENFERMEDAD, MIENTRAS QUE LA ALTERACION DE LA BHE EN EL HIPOCAMPO ESTA RELACIONADA CON LAS PRIMERAS ETAPAS DE LA EA, POR ESTA RAZON, ES DE VITAL IMPORTANCIA PODER DESARROLLAR UN MODELO IN-VITRO FUNCIONAL Y EFICIENTE DEL HIPOCAMPO Y SU CORRESPONDIENTE BBB,DENTRO DE ESTE SUBPROYECTO, NUESTRO OBJETIVO SERA DESARROLLAR UN SISTEMA MICROFISIOLOGICO FUNCIONAL (MPS) PARA CONSTRUIR UN MODELO FUNCIONAL DEL SNC (HIPOCAMPO) Y UTILIZAR ESTE MODELO PARA ESTUDIAR LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER (EA), LA PLATAFORMA COMBINARA TEJIDO CEREBRAL 3D (HIPOCAMPO) Y UN SISTEMA DE SNC-BHE MICROFABRICADA, LA PLATAFORMA FISICA SE FABRICARA UTILIZANDO TECNICAS DE MICROFABRICACION ESTANDAR (FOTOLITOGRAFIA Y LITOGRAFIA SUAVE) E IMPRESION 3D POR ESTEREOLITOGRAFIA (SLA), DEBE DESARROLLARSE DE MANERA QUE PUEDA ALBERGAR TANTO EL MODELO DE TEJIDO EN 3D DEL HIPOCAMPO COMO EL MODELO DE BARRERA DEL BHE, REALIZAREMOS SIMULACIONES DE ELEMENTOS FINITOS QUE NOS AYUDARAN A DISEÑAR ADECUADAMENTE LA PLATAFORMA Y, UNA VEZ FABRICADOS, REALIZAREMOS UNA CARACTERIZACION FLUIDA COMPLETA PARA CONTROLAR Y MODULAR TODOS LOS DETALLES EXPERIMENTALES ESPECIFICOS NECESARIOS PARA MANIPULAR EL SISTEMA,PARA CONSTRUIR EL MODELO DE TEJIDO 3D DEL HIPOCAMPO UTILIZAREMOS TECNICAS DE INGENIERIA DE TEJIDOS COMBINADAS CON BIOIMPRESION EN 3D, COMO PARTE DE ESTE SUBPROYECTO, REALIZAREMOS UNA CARACTERIZACION MECANICA, QUIMICA Y BIOLOGICA DEL TEJIDO DESARROLLADO PARA ASEGURARNOS DE QUE OBTENEMOS UN MODELO DE TEJIDO FUNCIONAL Y EFICIENTE, PARA ASEGURAR EL EXITO DEL PROYECTO, APROVECHAREMOS LA EXPERIENCIA DE LOS INVESTIGADORES DEL EQUIPO EN BIOMATERIALES E INGENIERIA DE TEJIDOS (IP1, DR,OSCAR CASTAÑO) Y MICROFABRICACION Y ORGAN-ON-A-CHIP (IP2, ROMEN RODRIGUEZ), PERO, AL MISMO TIEMPO, NOS BENEFICIAREMOS DEL GRUPO IBEC ASOCIADO CON SU EXPERIENCIA EN CULTIVO CELULAR Y BIOPROTECCION CELULAR Y OTRAS COLABORACIONES CONSIDERANDO EL DESAFIO ALTAMENTE MULTIDISCIPLINARIO QUE SE PROPONE EN ESTE PROYECTO, ÓRGANO-EN-UN-CHIP\MODELO DE TEJIDO CEREBRAL\BIOMATERIALES\ENFERMEDAD DE ALZHEIMER\MICROFLUÍDICA\BIOIMPRESIÓN 3D\NEURONAS\ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS\SISTEMA NERVIOSO CENTRAL