Regenerative medicine of corneal endotheliuma new strategy for the isolation, ​expansion and transplantation of corneal ​endothelial cells

Resumen

El endotelio corneal, compuesto de una monocapa de células hexagonales situadas en la cara posterior de la córnea, juega un papel esencial en la regulación de la hidratación del estroma corneal y por tanto de su transparencia. Las células endoteliales poseen una capacidad limitada para proliferar in vivo, por lo que el daño o pérdida de estas células se resuelve mediante la migración y el aumento de tamaño de las mismas. Un gran número de enfermedades oculares pueden causar la disminución o disfunción de las células endoteliales, lo que conlleva la aparición de un edema corneal que progresivamente puede llegar a comprometer la visión del paciente severamente. Actualmente, la causa más frecuente de descompensación endotelial es el traumatismo quirúrgico provocado durante la cirugía de la catarata. Otras causas frecuentes son los traumatismos, la edad, el uso exagerado de lentes de contacto, la diabetes, el glaucoma o la distrofia genética de Fuchs. Cuando la transparencia corneal se ve comprometida, la única forma de restaurar la visión de estos pacientes es mediante el trasplante parcial o completo de una córnea procedente de cadáver con un endotelio sano. Actualmente, más de 40.000 trasplantes de cornea se realizan cada año en los Estados Unidos de América, y entre el 50-70% de estos trasplantes son indicados por alteraciones del endotelio corneal. Desde hace algunos años, diversos grupos están trabajando en el desarrollo de un medio de cultivo celular que permita expandir las células del endotelio corneal in vitro con el objetivo de poder trasplantarlas posteriormente. De esta forma, podrían llegar a tratarse a múltiples pacientes a partir de una única cornea de donante, lo cual disminuiría drásticamente el número de pacientes en espera de un trasplante de cornea. En esta tesis doctoral se describe un nuevo método de aislamiento, expansión de células de endotelio corneal, testado en 3 especies diferentes: conejo, primate y humano. Además, se describe un método de trasplante celular en un modelo animal de disfunción corneal endotelial en conejo. El método de aislamiento celular se basa en la digestión de la membrana de Descemet mediante colagenasa A. Este método de aislamiento ha permitido obtener agregados de células endoteliales viables y capaces de adherirse posteriormente a una placa de cultivo. El método de expansión celular se basa en la utilización de componentes específicos para el crecimiento de células pluripotenciales. Mediante estos componentes, las células del endotelio corneal son capaces de proliferar in vitro, manteniendo sus marcadores característicos y su función. Por otra parte, el modelo de disfunción endotelial en conejo fue llevado a cabo mediante descemetorrexis. Por último, las células de endotelio corneal expandidas in vitro fueron trasplantadas en el modelo de disfunción endotelial de conejo mejorando significativamente el edema corneal a los 35 días de la cirugía con respecto a los conejos no tratados. En conclusión, en esta tesis doctoral presentamos una nueva estrategia de aislamiento, expansión y trasplante de células de endotelio corneal, que puede representar una alternativa segura y eficaz para el tratamiento de enfermedades del endotelio corneal.