TEJIDOS DESARROLLADOS MEDIANTE TÉCNICAS DE BIOINGENIERÍA ESTIMULAN LA CICATRIZACIÓN DE LAS HERIDAS

Los cirujanos están utilizando cada vez más un material desarrollado a partir del intestino delgado del cerdo para reparar los tejidos dañados y estimular el proceso de cicatrización propio del cuerpo.Los médicos utilizan este material, denominado submucosa del intestino delgado (SIS, por su sigla en inglés) para un gran número de aplicaciones, desde la reconstrucción de ligamentos hasta el tratamiento de la incontinencia. Actualmente, la SIS se utiliza más frecuentemente para asistir al cuerpo en la tarea de cerrar las heridas de difícil cicatrización, como las quemaduras de segundo grado, las úlceras por presión crónicas, las úlceras cutáneas causadas por diabetes y las heridas profundas de la piel.
El Dr. Stephen Badylak, quien colaboró en el descubrimiento de las propiedades curativas de la SIS hace aproximadamente 20 años declara: “Aproximadamente media docena de nuevas compañías dedicadas a la ingeniería de los tejidos se han nutrido de nuestros hallazgos y han colaborado para transformar la investigación patrocinada por el Instituto Nacional de Salud (NIH) en dispositivos médicos que se utilizan en la actualidad para tratar pacientes."

Si los investigadores amplificaran la SIS 100 veces, se vería como una esponja de baño gigante: una matriz compuesta por fibras de colágeno ligeramente entrelazadas con canales amplios y espacio entre las hebras. Cuando se coloca la SIS en una herida, la estructura anatómica del tejido retiene las células migratorias como los fibroblastos, que colaboran en la síntesis del colágeno, y los macrófagos, que combaten las bacterias. La malla también sirve como soporte para los capilares de crecimiento a medida que éstos se enrollan alrededor de las fibras de colágeno como si fueran pequeñas enredaderas. Una vez que se establecen, estos capilares finalmente aseguran un suministro de oxígeno y nutrientes para el nuevo tejido que recubre la herida. Este incremento en la actividad crea el medio perfecto para promover la cicatrización y devolver la piel a su estado óptimo al lograr que la herida se cierre totalmente.

La SIS fue descubierta accidentalmente. A mediados de la década de 1980, en la Universidad de Purdue, el Dr. Badylak estaba investigando acerca de sustitutos naturales para injertos vasculares fabricados a partir de polímeros sintéticos. Aunque se sabe que los injertos a base de polímeros funcionan bien con los vasos sanguíneos de calibre grande, éstos fallaban en un porcentaje del 50% en un plazo de cinco años si se los utilizaba en vasos de calibre más pequeño. “Yo me pregunté, ¿Qué parte del cuerpo podría funcionar como un vaso sanguíneo para sustituir el uso de materiales sintéticos para injertos? Nuestro equipo de investigación analizó diferentes opciones, tales como el estómago, la vejiga urinaria, y otros. Finalmente se decidió examinar el intestino delgado en primer lugar, debido a su configuración tubular natural, su resistencia y su abundancia en el cuerpo”, expresó el Dr. Badylak, quien se desempeña actualmente como profesor en el Departamento de Cirugía de la Universidad de Pittsburg.

El Dr. Badylak y su equipo implantaron con éxito tejido intestinal en animales. Los investigadores probaron que la matriz extracelular (ECM, por su sigla en inglés) del intestino delgado fue la clave para crear exitosamente una estructura biológica para reconstruir el tejido. La ECM está compuesta por proteínas estructurales y funcionales, como por ejemplo varios tipos de colágeno, factores de crecimiento y moléculas de apoyo. Además, el equipo descubrió que la ECM no sólo sirve como un punto de partida natural para la recuperación del tejido sino que proporciona las bases para la reparación de la herida. Por ejemplo, el equipo descubrió que las moléculas asociadas a la ECM que se originan durante la curación de la herida cumplen funciones sumamente importantes, ya que colaboran para resistir la infección y recoger moléculas formadoras de tejidos para que actúen en el sitio de la herida.

Asimismo, los investigadores descubrieron fuentes de ECM en la vejiga urinaria, el hígado y el bazo que pueden funcionar como andamios biológicos. “Se han tratado más de 250,000 pacientes humanos con las estructuras biológicas de la ECM en los últimos tres años y su utilización es cada vez más frecuente”, dice Badylak. La SIS, por ejemplo, que depende de la matriz extracelular, puede ser fabricada en forma de lámina, gel, polvo y multilámina para usos ortopédicos y reparación de hernias. En las primeras etapas, los científicos elaboraron la SIS principalmente desde una perspectiva mecánica. De hecho, los investigadores estaban buscando un material con forma tubular, con la dimensión de un vaso sanguíneo y que fuera lo suficientemente resistente como para soportar la saturación y a la vez mantener la contracción y expansión de la arteria pulsante. Desde entonces, los científicos han advertido que la fabricación de la SIS desde un punto de vista bioquímico es de suma importancia. Para que tenga lugar una correcta cicatrización, el tejido del injerto debe propiciar un medio molecular que acelere el proceso de curación propio del cuerpo.

“A través de nuestro recientemente creado Instituto Nacional de Bioingeniería e Imágenes Biomédicas (NIBIB, por su sigla en inglés), estamos tratando de comprender los procesos biomoleculares, inmunológicos, anatómicos y bioquímicos de la SIS”, afirma el Dr. Badylak. “Básicamente, estamos tratando de entender todos los principios que la Madre Naturaleza utiliza para reconstruir el tejido”.

Fuente: www.nibib.nih.gov