La bioingeniería de tejidos se abre como un nuevo y prometedor campo de investigación biomédica con un futuro sorprendente y gran potencial en aplicaciones como el tratamiento de pacientes con quemaduras extensas, donde ya se han introducido productos como los análogos dérmicos acelulares (matrices) y coberturas sintéticas temporales que favorecen la curación de heridas.

En los EE.UU., aproximadamente 75.000 personas sufren anualmente quemaduras que requieren hospitalización; unos 13.000 de estos pacientes presentan quemaduras severas que requieren injertos de piel e ingeniería tisular. En España cada año ingresan en las unidades de Grandes Quemados de los hospitales de referencia aproximadamente 1.000 pacientes de estas características. La tecnología existente, cubre las necesidades de la mayoría de estos pacientes, pero resulta inadecuada para otros, que requieren equivalentes dérmicos autólogos (ED). Las investigaciones de la bioingeniería sobre estos ED siguen 2 líneas esenciales: optimización de los métodos in vitro para el cultivo y la proliferación de células dérmicas, y desarrollo de materiales biológicos que reproducen determinadas propiedades importantes de la piel.

La piel posee una estructura estratificada compleja

La piel ejerce una serie de funciones básicas para el organismo. Es un órgano complejo formado por tres capas principales, la epidermis, la dermis y la hipodermis. Las funciones de la piel son, en primer lugar, actuar como mediador con el entorno, recibiendo e interpretando los estímulos en forma de temperatura, presión, etc. En segundo lugar, la piel ejerce una función protectora frente a las agresiones externas, y además, es una barrera que impide la entrada de los agentes vivos del exterior, y protege frente a los agentes químicos. En tercer lugar, la piel cumple una función de homeostasis, es el principal órgano encargado de la regulación térmica del cuerpo. Por último, también cumple una función metabólica al sintetizar la vitamina D necesaria para el buen funcionamiento del organismo.

Según las distintas partes del cuerpo, la piel puede variar su espesor, color así como la presencia de vello y glándulas. La piel está constituida por tres capas sucesivas: la epidermis la más superficial, la dermis, y la hipodermis la más profunda.

• Epidermis

La capa externa se llama epidermis o cutícula. Tiene varias células de grosor y posee una capa externa de células muertas que son eliminadas de forma constante de la superficie de la piel y sustituidas por otras células formadas en una capa basal celular, que recibe el nombre de estrato germinativo y que contiene células cúbicas en división constante. Las células generadas en él se van aplanando a medida que ascienden hacia la superficie, dónde son eliminadas; también contiene los melanocitos o células pigmentarias que contienen melanina en distintas cantidades.

• Dermis

La capa interna es la dermis. Está constituida por una red de colágeno y de fibras elásticas, capilares sanguíneos, nervios, lóbulos grasos y la base de los folículos pilosos y de las glándulas sudoríparas. La interfase entre dermis y epidermis es muy irregular y consiste en una sucesión de papilas, que son más pequeñas en las zonas en que la piel es fina, y más largas en la piel de las palmas de las manos y de las plantas de los pies. Cada papila contiene o bien un lazo capilar de vasos sanguíneos o una terminación nerviosa especializada. Los lazos vasculares aportan nutrientes a la epidermis y superan en número a las papilas neurales, en una proporción aproximada de cuatro a uno.

• Hipodermis

La hipodermis es la capa adiposa del organismo. Representa la reserva energética más importante del organismo gracias al almacenamiento y a la liberación de ácidos grasos. Sus células grasas, los adipocitos, son células voluminosas. El núcleo aplanado de estas células está pegado en la periferia por una gota de lípido.

Clasificación y tratamiento de las quemaduras

grado 1, 2, 3 o 4 (Figura 1). En las quemaduras de primer grado o superficiales la regeneración se produce a partir de los elementos de la epidermis que no han resultado afectados; en las de 2º, 3er y 4º grado, denominadas quemaduras profundas, al haber destrucción de la dermis y epidermis, la cicatrización es un proceso lento que se inicia a partir de los bordes de la herida.

Los protocolos médicos consideran grandes quemados a los pacientes con un 10% de piel afectada por quemaduras profundas o un 20% de superficiales, y otros casos de quemaduras más pequeñas, pero en zonas muy comprometidas, como la cara.

En estos casos se requiere siempre el ingreso hospitalario en una unidad especial, puesto que son pacientes con pronóstico muy grave y en riesgo vital. El tratamiento es la eliminación del tejido dañado y la realización de una cobertura definitiva de manera precoz y rápida, de forma que se minimice el tiempo de cicatrización y por tanto el riesgo de infección, sepsis y muerte del paciente.

Las coberturas tradicionales son los Autoinjertos obtenidos a partir de áreas no quemadas del propio paciente, con resultados óptimos, pero no siempre es posible su uso por la escasez de área donante; los Homoinjertos procedentes de piel de cadáver proporcionan una cobertura muy parecida a la propia piel del paciente, sin embargo con altas probabilidades de sufrir rechazo; los Xenoinjertos son coberturas temporales de origen animal, mayoritariamente de cerdo, que suelen utilizarse sólo para proteger autoinjertos puesto que rápidamente se producen el rechazo; por último, las Membranas amnióticas aceleran la reepitelización, pero sigue siendo una cobertura biológica temporal con similares indicaciones que los xenoinjertos y que actualmente es poco utilizado excepto en casos en que no se dispone de otra alternativa.