Científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison (UW), en Estados Unidos, han tenido éxito en el crecimiento de tejido de las cuerdas vocales funcional en el laboratorio, un gran paso hacia la restauración de la voz en las personas que han perdido a sus cuerdas vocales por la cirugía de cáncer u otras lesiones.
El doctor Nathan Welham, patólogo del habla y el lenguaje en la UW, y colegas de varias disciplinas fueron capaces de diseñar mediante bioingeniería tejidos de las cuerdas vocales capaces de transmitir el sonido, tal y como se informar en un artículo sobre su investigación que se publica en la revista 'Science Translational Medicine'.
Unos 20 millones de estadounidenses sufren trastornos de voz y muchos tienen daños en la mucosa de las cuerdas vocales, los tejidos especializados que vibran a medida que el aire se mueve sobre ellos, dando lugar a voz. Mientras que las inyecciones de colágeno y otros materiales pueden ayudar a algunos a corto plazo, Welham dice que no se puede hacer mucho en el caso de las personas que tienen grandes áreas de sus cuerdas vocales dañadas o eliminadas.
'La voz es una cosa bastante sorprendente, sin embargo, no se le dan muchas vueltas hasta que algo sale mal', apunta Welham, profesor asociado de Cirugía en la Escuela de Medicina y la Salud Pública de la Universidad de Washington. 'Nuestras cuerdas vocales se componen de tejido especial que tiene que ser lo suficientemente flexible como para vibrar, pero lo suficientemente fuerte como para golpear cientos de veces por segundo. Es un sistema exquisito y una cosa difícil de replicar', describe.
Welham y sus colegas comenzaron con el tejido de las cuerdas vocales de un cadáver y cuatro pacientes a los que se les habían extirpado sus laringes pero no tenía cáncer. Estos expertos asilaron, purificaron y cultivaron las células de la mucosa, que a continuación aplicaron a un andamio de colágeno 3-D, similar a un sistema utilizado para hacer crecer piel artificial en el laboratorio.
En aproximadamente dos semanas, las células crecieron juntas para formar un tejido flexible pero con tejido fuerte conectivo debajo y células epiteliales en capas en la parte superior. El análisis proteómico mostró que las células producían muchas de las mismas proteínas que las células normales de las cuerdas vocales y pruebas físicas mostraron que las células epiteliales también habían comenzado a formar una membrana basal inmadura, que ayuda a crear una barrera contra patógenos e irritantes en las vías respiratorias.
Welham subraya el tejido cultivado en el laboratorio 'era similar al tejido de las cuerdas vocales' y las pruebas de materiales mostraron que tenía cualidades de viscosidad y elasticidad parecidas al tejido normal. Para ver si podían transmitir el sonido, los investigadores trasplantaron el tejido de bioingeniería en un lado de la laringe que se había retirado de cadáveres de perros.
Se unieron las laringes a tráqueas artificiales y el aire templado y húmedo fue volado a través de ellas. No sólo el tejido produjo sonido, sino que la imagen digital a alta velocidad mostró que la mucosa creada mediante ingeniería vibró como el tejido nativo en el lado opuesto. El análisis acústico también demostró que los dos tipos de tejido tenían características de sonido similares.
Por último, los científicos querían ver si el tejido sería rechazado o aceptado por ratones que habían sido diseñados para tener el sistema inmunológico humano. El tejido creció y no fue rechazado, funcionando igualmente bien en roedores que tenían el sistema inmune del donante de células de laringe (creado a través de una donación de sangre de donantes de células laringe) y ratones con diferentes sistemas inmunes humanos.
En cierto modo, el tejido no era tan bueno como el real: su estructura de fibra era menos compleja que la de cuerdas vocales adultas, pero los autores consideran que esto no era sorprendente porque las cuerdas vocales humanas continúan desarrollándose durante al menos 13 años después del nacimiento.