Nuevos ED: nanofibras de polímeros biocompatibles

Hasta el momento, ninguna de las coberturas descritas reúne los requerimientos previamente citados mejor que la propia piel del paciente. Desgraciadamente ésta no está siempre disponible en cantidad suficiente y por ello resulta necesario encontrar nuevas alternativas.

La concepción de un producto híbrido, que recoja las ventajas de las coberturas sintéticas y biológicas, es el rumbo que marcan las últimas investigaciones al respecto y al que se ha sumado el Grupo de Investigación en Acabados Técnicos, Salud y Medio Ambiente de AITEX en colaboración con el Instituto de Investigaciones Sanitarias La Fe de Valencia.
El objetivo es el desarrollo de un equivalente dérmico para la mejora del tratamiento de lesiones cutáneas que requieren de un injerto de piel, basado en la obtención de un soporte textil biocompatible de nanofibras poliméricas (biovelo), que actúe como un andamio biomimético para mejorar el anclaje, crecimiento y proliferación de un cultivo celular autólogo de queratinocitos.

El producto basa su funcionalidad en la estructura conferida por el método de fabricación de electrospinning, que genera una lámina muy porosa con un espesor en torno a 30 µm, compuesta por fibras, de materiales políméricos con diámetros nanométricos (en torno a 550 nm), y dispuestas aleatoriamente. Esta estructura permite conseguir un mejor anclaje celular y un andamio temporal para la curación de heridas mediante el crecimiento y formación de nuevo tejido dérmico, así como una mayor angiogénesis. Además, el andamio tiene un comportamiento biomimético que permite que los fibroblastos y queratinocitos permanezcan metabólicamente activos, produciendo sus propias proteínas matriciales y de colágeno.

Los polímeros para la formación de los biovelos son seleccionados en base a su grado de biocompatibilidad, biodegradabilidad y otros aspectos como la respuesta inflamatoria y la capacidad angiogénica del biovelo implantado, ensayados tanto in vitro (estudios de adhesión y crecimiento de fibroblastos humanos), como in vivo, mediante el uso de modelos animales de lesión dérmica susceptible de injerto (Figura 3).

A diferencia de los injertos provenientes de biopsias de células autólogas (que requieren una preparación previa de 2 ó 3 semanas para cada paciente), el ED en desarrollo (Figura 4)podrá utilizarse inmediatamente y además mejorará considerablemente su manejabilidad en el acto operatorio con respecto a los frágiles autoinjertos, reduciendo los tiempos de cirugía y por tanto las complicaciones derivadas como infecciones y los gastos en atención a los pacientes.

Las investigaciones en curso ampliarán las aplicaciones del ED de nanofibras

El biovelo en desarrollo mejorará el contacto con el lecho de la herida, favoreciendo la migración celular y la revascularización, pero además es susceptible de albergar fármacos que preparen el lecho e incrementen el porcentaje de injertos viables. La obtención de andamios nanoestructurados mediante la tecnología de electrospinnig, permite añadir diferentes sustancias a la disolución polimérica precursora. Dichas sustancias se incorporan a las nanofibras formadas, y posteriormente se liberan de forma controlada mediante un proceso de bioerosión o bien mediante difusión. Se pueden incorporar fármacos antiinflamatorios y antibióticos, o factores de crecimiento y otras sustancias que mejoren el prendimiento inicial y ayuden a la regeneración posterior. Este aspecto está siendo investigado por el grupo, con prometedores resultados preliminares.

Otras indicaciones susceptibles de beneficiarse de los ED nanotextiles son las heridas crónicas. Éstas se definen como heridas que no sanan en el plazo de seis semanas. Úlceras por presión, úlceras venosas y úlceras diabéticas o pie diabético son las más comunes y están entre los transtornos más frecuentes de la población occidental. Prevalecen durante varios años y requieren tratamientos de alto costo, además de tener importantes consecuencias psicosociales para el paciente afectado.

También el producto en desarrollo podría ofrecer soluciones en la cirugía plástica o con carácter cosmético y las lesiones de la mucosa oral, puesto que las investigaciones no sólo apuntan a desarrollar la combinación ideal de biomateriales y cultivos celulares para lograr una cicatrización definitiva de las heridas, sino que además se busca otorgar también importancia a la cuestión cosmética de la piel curada.

Conclusiones

Los Equivalentes Dérmicos producidos mediante la tecnología de electroespinning, podrán utilizarse en el futuro para ofrecer una cobertura definitiva de las lesiones cutáneas como las quemaduras que requieren de un injerto de piel.

El grupo investigador ha demostrado la biocompatibilidad y efectividad de los biovelos en la curación de las heridas, tanto in vitro como en modelos animales. Pero además de mejorar el prendimiento de los injertos, los biovelos pueden potencialmente albergar fármacos que minimicen procesos infecciosos, inflamatorios, y sustancias que aceleren el proceso de epitelización. Se demuestra así el carácter continuo de las investigaciones en curso y la amplia variedad de aplicaciones médicas en la que el ámbito de trabajo puede ofrecer soluciones.