Los científicos han imitado el complicado bioma dentro de una vagina para ayudar a probar medicamentos para las infecciones bacterianas que afectan al 30 por ciento de las mujeres en todo el mundo.
La innovación, una ‘vagina en un chip’, presenta células vaginales donadas que se maduraron dentro de chips de silicio para formar canales que pueden usarse para comprender las interacciones entre el microbioma y los tejidos.
Crear terapias para la vaginosis bacteriana (VB), una condición en la que hay demasiadas bacterias en la vagina, es difícil, dado que el microbioma vaginal humano es diferente al de otros mamíferos.
La nueva vagina en un chip se promociona como la solución porque el equipo del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard afirma que «replica el microambiente del tejido vaginal humano, incluido su microbioma in vitro».
Los científicos recolectaron células vaginales de dos voluntarias y las colocaron en chips de silicio. En cinco días, las células habían madurado en distintas capas de células que reflejaban las del tejido vaginal humano.
Gautam Mahajan, Ph.D., ex investigador del Instituto Wyss y autor principal del estudio, dijo en un declaración: ‘El microbioma vaginal juega un papel importante en la regulación de la salud y la enfermedad vaginal, y tiene un gran impacto en la salud prenatal.
«Nuestro Vagina Chip humano ofrece una solución atractiva para estudiar las interacciones huésped-microbioma y acelerar el desarrollo de posibles tratamientos probióticos».
La tecnología, financiada por la Fundación Bill y Melinda Gates, se enfoca en tratamientos para la VB porque duplica el riesgo de contraer enfermedades de transmisión sexual, incluido el VIH, y aumenta las posibilidades de parto prematuro en mujeres embarazadas.
La VB es causada por un desequilibrio de las bacterias dentro de la vagina, lo que puede provocar una secreción de color gris con olor a pescado.
La vagina normalmente debe estar dominada por la especie Lactobacillus, que protege al huésped contra la infección.
Pero en pacientes con VB, es superado por un crecimiento excesivo de un organismo llamado Gardnerella vaginalis y bacterias anaerobias. «Anaeróbico» significa que las bacterias no necesitan oxígeno para sobrevivir o crecer.
Esto altera el equilibrio de las sustancias químicas naturales en la vagina, lo que puede no ser evidente si no aparecen los síntomas.
Actualmente, la VB se trata con antibióticos, pero a menudo reaparece y puede provocar complicaciones más graves, como enfermedad pélvica inflamatoria e incluso infertilidad.
Los científicos buscan sistemas más avanzados para probar fármacos y optan por crear su propia ‘vagina’.
El órgano en un chip está compuesto por epitelio vaginal humano y células de tejido conectivo subyacentes que replican muchas de las características fisiológicas de la vagina y pueden inocularse con diferentes cepas de bacterias para estudiar sus efectos en la salud del órgano.
El equipo colocó las células vaginales humanas en un chip de polímero y luego agregó células de fibroblastos uterinos humanos al lado opuesto de la membrana permeable que separa los canales superior e inferior.
Y esto dio a luz una réplica de la pared vaginal humana.
En solo cinco días, el equipo notó que el chip de la vagina tenía diferentes capas de células que reflejaban las del tejido vaginal humano.
Agregar la hormona sexual femenina estradiol (una forma de estrógeno) a la estructura cambió las expresiones genéticas del chip de una manera que muestra que es sensible a las hormonas.
El siguiente paso fue probar la innovación contra la VB infectando el chip con tres bacterias diferentes asociadas con la VB.
El órgano en un chip está compuesto de epitelio vaginal humano y células de tejido conectivo subyacentes que replican muchas de las características fisiológicas
Un consorcio de esos tres microbios «malos» hizo que el pH de los chips aumentara, dañando las células epiteliales vaginales y aumentando significativamente la producción de múltiples citoquinas proinflamatorias, todas respuestas similares a las observadas en pacientes humanos con VB.
Abidemi Junaid, Ph.D., científica investigadora del Instituto Wyss, dijo en un comunicado: «Fue muy sorprendente que las diferentes especies microbianas produjeran efectos tan opuestos en las células vaginales humanas, y pudimos observar y medir esos efectos». efectos con bastante facilidad usando nuestro Vagina Chip.
«El éxito de estos estudios demuestra que este modelo se puede utilizar para probar diferentes combinaciones de microbios para ayudar a identificar los mejores tratamientos probióticos para la VB y otras afecciones».
El equipo ahora está utilizando el Vagina Chip para probar tratamientos nuevos y existentes para la VB a fin de identificar terapias efectivas que puedan avanzar a ensayos clínicos.
La nueva vagina en un chip se promociona como la solución porque el equipo del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard afirma que «replica el microambiente del tejido vaginal humano, incluido su microbioma in vitro».
También están trabajando en la integración de células inmunitarias en el chip para estudiar cómo el microbioma vaginal podría impulsar respuestas sistémicas del sistema inmunitario.
Don Ingber, MD, Ph.D., director fundador del Instituto Wyss, dijo: «Cada vez se reconoce más que cuidar la salud de la mujer es fundamental para la salud de todos los seres humanos, pero la creación de herramientas para estudiar la fisiología humana femenina se está quedando atrás
«Tenemos la esperanza de que este nuevo modelo preclínico impulse el desarrollo de nuevos tratamientos para la VB, así como nuevos conocimientos sobre la salud reproductiva femenina».
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