Un modelo de tiroides de última generación ayuda a identificar los disruptores endocrinos
El sistema endocrino es una compleja red de glándulas y órganos que crean y transportan hormonas por todo nuestro cuerpo, regulando muchos procesos fisiológicos como el ritmo cardíaco, el sueño, el estado de ánimo, el sistema reproductor y el neurodesarrollo. Cada vez hay más pruebas de que las sustancias químicas a las que estamos expuestos a través de objetos cotidianos como latas, plásticos y electrodomésticos afectan al buen funcionamiento del sistema endocrino. Dichas sustancias químicas, conocidas como alteradores endocrinos, se han relacionado con una serie de afecciones, desde la obesidad hasta la infertilidad. Se sabe que los alteradores endocrinos interfieren con el tiroides, un órgano en forma de mariposa situado en el cuello que controla el metabolismo del organismo. Pero confirmar una relación causal entre la exposición a los alteradores endocrinos y los efectos adversos es difícil, en parte porque la disponibilidad de tejido tiroideo humano para realizar pruebas es escasa. En el proyecto SCREENED(se abrirá en una nueva ventana), los investigadores desarrollaron modelo de tiroides tridimensionales para ayudar a los científicos a estudiar los efectos de los alteradores endocrinos en esta glándula. Ello incluía organoides bioimpresos que imitan mejor el funcionamiento de las glándulas tiroideas reales que los modelos de ensayo actuales. «Los organoides proporcionan un modelo más maduro y realista del tiroides, porque los folículos organoides comprometidos por los alteradores endocrinos tienen la misma firma que los tirocitos [folículos naturales] del tiroides nativo», explica Lorenzo Moroni(se abrirá en una nueva ventana), profesor de Biofabricación en la Universidad de Maastricht(se abrirá en una nueva ventana) de los Países Bajos.
Desarrollo de nuevos modelos de tiroides
El equipo de SCREENED desarrolló tres modelos tridimensionales «in vitro» diferentes, dos de los cuales procedían de células humanas y uno de ratones. A continuación, dichos modelos se utilizaron para examinar el efecto de los alteradores endocrinos sobre la función tiroidea. «Los modelos se probaron con una batería de alteradores endocrinos, dieciséis sustancias químicas a diferentes concentraciones, y descubrimos que el modelo organoide, y más aún el modelo bioimpreso, eran mucho más sensibles a las concentraciones químicas que los tirocitos bidimensionales», señala Moroni. Uno de los principales avances del proyecto fue el diseño de un biorreactor que podría acelerar drásticamente las pruebas de los alteradores endocrinos en los nuevos modelos. «La batería de sistemas microfisiológicos que hemos desarrollado es extraordinaria, ya que nos permite realizar más de cincuenta pruebas de una sola vez», afirma Moroni. «Eso proporciona un importante rendimiento a los sistemas de cultivo celular tridimensional que, de lo contrario, son difíciles de ampliar en términos de capacidad de cribado».
Avances en los modelos organoides en chip
Utilizando el modelo de tiroides bioimpreso, los investigadores también pudieron identificar alteradores endocrinos a concentraciones químicas mucho más bajas que con otros sistemas de ensayo, midiendo puntos finales como la producción y la desregulación de la hormona tiroidea. Los investigadores de SCREENED esperan continuar la investigación y tienen previsto solicitar más financiación. Su próximo proyecto podría incluir la colocación de más órganos en comunicación con los tiroides, para evaluar los efectos de la exposición de otras partes del cuerpo a sustancias químicas ambientales, como los alteradores endocrinos, o a medicamentos con efectos secundarios que puedan alterar el tiroides.