Organoides animales impulsan la investigación en Una Salud

El uso de organoides animales como modelos tridimensionales está promoviendo avances en la investigación en Una Salud, permitiendo simulaciones más realistas de la interfaz entre humanos, animales y ambiente. Estos modelos aceleran la comprensión de enfermedades infecciosas emergentes y facilitan el desarrollo de estrategias para prevención y control.

Las enfermedades infecciosas emergentes, impulsadas por factores como el cambio climático, la urbanización y el comercio global de animales silvestres, representan amenazas crecientes para la salud pública, los ecosistemas y la biodiversidad. El concepto de Una Salud, que reconoce la interconexión entre la salud humana, animal y ambiental, se ha vuelto fundamental para enfrentar estos desafíos. Sin embargo, la ausencia de modelos experimentales que reproduzcan fielmente la complejidad de estas interacciones limitaba los avances científicos. En este contexto, los organoides animales surgen como herramientas innovadoras capaces de llenar vacíos críticos en la investigación traslacional.

Según García-Rodríguez y colegas, los organoides son estructuras tridimensionales cultivadas in vitro que reproducen la composición celular, organización y funciones del órgano de origen. Estos modelos ya se han establecido a partir de tejidos de diversas especies, incluyendo bovinos, aves y murciélagos, y se están aplicando en estudios de infecciones cruzadas, toxicidad ambiental, resistencia antimicrobiana y preparación para pandemias. En bovinos, Fritsch y colaboradores desarrollaron organoides de glándula mamaria capaces de simular la infección por diferentes subtipos del virus influenza A. El estudio demostró que tanto virus de origen aviar (como el H5N1 altamente patogénico) como cepas de origen porcino y humano infectaron eficientemente los organoides, mientras que el subtipo aviar H9N2 mostró replicación restringida. Esta plataforma permite investigar detalladamente la patogénesis de la infección mamaria y los riesgos de transmisión zoonótica, además de apoyar estrategias de protección para la salud animal y pública.

En aves, Xiang y colegas establecieron organoides renales de ganso para estudiar la gota inducida por astrovirus, una enfermedad fatal en crías caracterizada por lesión renal y alta mortalidad. Los organoides mantuvieron las funciones fisiológicas del riñón y, al ser infectados con el virus, reprodujeron el aumento de ácido úrico observado in vivo. La infección moduló la expresión génica y el metabolismo celular, principalmente en las vías de purinas, proporcionando un modelo relevante para dilucidar mecanismos de la enfermedad y probar intervenciones.

En el contexto de la microbiota y la salud intestinal, Du y colaboradores utilizaron organoides colónicos de rumiantes para investigar el papel de Faecalibacterium duncaniae en terneros lecheros con diarrea. El tratamiento con metabolitos derivados de esta bacteria redujo las respuestas inflamatorias, restauró la proliferación epitelial y preservó la integridad de las uniones celulares, incluso bajo estrés inflamatorio inducido por TNF-α. El análisis transcriptómico reveló supresión de vías inflamatorias y activación de mecanismos de reparación, lo que indica potencial para estrategias nutricionales basadas en microbiota destinadas a reducir el uso de antimicrobianos y mejorar la productividad.

En relación con reservorios silvestres, Madden y colegas destacaron el desarrollo de organoides a partir de tejidos gastrointestinales, respiratorios y renales de diferentes especies de murciélagos. Estos modelos mostraron expresión aumentada de genes de interferón y otros mecanismos antivirales, tanto en condiciones basales como en respuesta a la infección viral. La capacidad de los organoides para sostener la replicación viral varió según el virus, tejido y especie de murciélago, reflejando la diversidad biológica de estos animales. Los resultados refuerzan el potencial de los organoides para desentrañar respuestas inmunes específicas y comprender por qué los murciélagos son reservorios de virus emergentes sin desarrollar enfermedades clínicas.

A pesar de los avances, los organoides presentan limitaciones. Según García-Rodríguez y colegas, la mayoría de los modelos aún carecen de componentes del sistema inmunológico, vascularización e interacción con microbiota compleja, factores esenciales para simular completamente la fisiología in vivo. Además, la respuesta a la infección puede variar según el origen celular, el protocolo de cultivo y el agente infeccioso. Madden y colaboradores resaltan que la diversidad entre especies y tejidos de murciélagos resulta en diferentes patrones de replicación viral, lo que exige cautela al extrapolar los datos. En aves, Xiang y colegas observaron que otros virus aviares no indujeron el mismo patrón de disfunción renal en los organoides, evidenciando especificidad del modelo para el astrovirus del ganso.

Los organoides animales están acercando la investigación básica a las necesidades aplicadas en Una Salud. Permiten probar hipótesis sobre transmisión interespecies, evaluar toxicidad ambiental, investigar resistencia a antimicrobianos y desarrollar intervenciones nutricionales o farmacológicas de forma más rápida y ética, reduciendo el uso de animales vivos. La posibilidad de modelar enfermedades específicas de cada especie y contexto ambiental amplía el potencial para respuestas más precisas a brotes y amenazas emergentes. Como destacó García-Rodríguez y colegas, "los organoides representan un puente entre la ciencia fundamental y soluciones traslacionales para desafíos globales".

En síntesis, el avance de los organoides animales como modelos experimentales está redefiniendo el estudio de enfermedades infecciosas emergentes y otros desafíos en la interfaz humano-animal-ambiente. A pesar de las limitaciones actuales, estos sistemas ofrecen oportunidades inéditas para acelerar descubrimientos, integrar conocimientos y fortalecer estrategias de prevención y control en Una Salud.