Investigadores de ingeniería de la Universidad de Monash en Melbourne (Australia) han utilizado con éxito "biotintas" que contienen células nerviosas vivas (neuronas) para imprimir redes nerviosas en 3D que pueden crecer en el laboratorio y transmitir y responder a señales nerviosas.

Los investigadores pudieron imitar la disposición de la materia gris y la materia blanca que se observa en el cerebro, a partir de un enfoque de ingeniería de tejidos y bioimpresión con dos biotintas que contienen células vivas y materiales no celulares respectivamente.

Si bien, anteriormente, se han utilizado cultivos de células nerviosas bidimensionales para estudiar la formación de redes nerviosas y mecanismos de enfermedades, esas estructuras relativamente planas no reflejan la forma en que las neuronas crecen e interactúan con su entorno, según los autores del trabajo.

"Las redes desarrolladas en esta investigación replicaron fielmente la naturaleza tridimensional de los circuitos en un cerebro vivo, donde las células nerviosas extienden procesos llamados neuritas para formar conexiones entre diferentes capas de la corteza", explicó el profesor John Forsythe, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, que dirigió la investigación, cuyos resultados se publicaron en la revista ´Advanced Healthcare Materials´.

El equipo de investigación detectó que las proyecciones que crecían a partir de las neuronas en la ´materia gris´ impresa o capa celular crecían fácilmente a través de la capa de ´materia blanca´ y la usaban como una ´autopista´ para comunicarse con las neuronas de otras capas. "No sólo pudimos construir un diseño básico similar al que vemos en regiones del cerebro, sino que descubrimos que las neuronas en realidad se comportaban y actuaban de manera similar", indicó el prof. Forsythe.

Las mediciones electrofisiológicas sensibles confirmaron una actividad nerviosa espontánea que tiene lugar en las redes neuronales tridimensionales, además de las respuestas provocadas por la estimulación eléctrica y farmacológica.

La presencia de actividad eléctrica detectable en redes 3D diseñadas con tejidos representa un importante paso adelante en el campo de la neurociencia y la bioimpresión.

"Es probable que las redes neuronales bioimpresas en 3D sean una plataforma prometedora para estudiar cómo se forman y crecen los nervios y las redes nerviosas, investigar cómo algunas enfermedades afectan la neurotransmisión y detectar medicamentos para determinar sus efectos en las células nerviosas y el sistema nervioso", concluyeron los investigadores.