23 April, 2019 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Desarrollan nuevo método para restablecer tejido infartado

Por Génesis Gatica Porcayo

Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- El Instituto de Investigaciones en Materiales (IIM) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ) y el Centro Médico Nacional Siglo XXI han desarrollado un método para la curación y reparación del tejido dañado por enfermedades del corazón.

El doctor Alfredo Maciel Cerda, del IIM, encabeza el grupo interdisciplinario de especialistas y estudiantes que desarrollan andamios celulares que ayudarán a regenerar el tejido cardiaco dañado.

De acuerdo con la Academia Nacional de Medicina de México (ANMM), la necrosis miocárdica producida en un infarto es un proceso que se presenta cuando existe una obstrucción total y sostenida de las arterias coronarias, trae como consecuencia la muerte de la célula miocárdica y conlleva a una pérdida abrupta de tejido que, a su vez, produce una sobrecarga en los ventrículos, permitiendo el proceso de remodelación.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Maciel comentó la intención de este trabajo y la urgencia que hay en el sector de salud por aplicar este método en pacientes que han sufrido infartos.

Restaurar la salud del corazón

Alfredo Maciel Cerda, doctor en ciencias químicas, mencionó que una de las ramas en que se especializa es en el desarrollo de andamios para el crecimiento celular; estos andamios tratan de imitar la matriz extracelular de los tejidos vivos tanto vegetales como animales, incluso en los hongos.

Con la colaboración del doctor Guillermo Prado, quien trabaja en el Centro Médico Nacional Siglo XXI, cuenta con pacientes que requieren de este tipo de soluciones, “él tiene que enfrentar a estos pacientes y está muy interesado en generar una solución, por lo que nos invitó a participar en este trabajo”, expresó Alfredo Maciel.

Se busca ayudar en la restauración de la salud humana cuando se dañan los tejidos por pérdidas a causa de una enfermedad o eventos fortuitos como accidentes, y que provoca daño a los tejidos como la piel, músculos o huesos.

“Mediante la elaboración de tejidos de andamios se puede ayudar a que crezca nuevo tejido en la zona que fue afectada para recuperar la funcionalidad de los órganos”, explicó el especialista.

Se trata, dijo, de una alternativa a otro tipo de procedimientos que buscan la regeneración de tejidos o como los que implican trasplantes de órganos, en los cuales se pierde tiempo para verificar compatibilidad entre el donante y el receptor, así como a tratamientos farmacológicos orales o intravenosos.

En esta investigación también se cuenta con la participación de Ángel Juan Sánchez, quien es alumno de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ), Alida Ospina Orejarena y Ricardo Vera Graziano, ambos investigadores del IIM de la UNAM.

¿De qué están hechos?

Los andamios están diseñados para ser colocados sobre la superficie del corazón, están hechos de polímeros biodegradables y biocompatibles porque necesitan estar en contacto con el tejido vivo y funcional y así, en el proceso de regeneración del Dr. Alfredo Maciel y Angel Juan Sanchez Dr. Alfredo Maciel y Ángel Juan Sánchez.tejido, una vez colocado en la zona dañada, el andamio inicia un proceso de desintegración que deja espacio para el crecimiento de las células alrededor.

Además de estar hechos de polímeros, los andamios tienen que contener otro tipo de moléculas, que en este caso es colágeno, para que las células que están creciendo encuentren un entorno que les sea familiar y se adhieran al polímero.

Sin embargo, hay otro compuesto usado y este puede ayudar a la regeneración del tejido del músculo cardiaco, “otro compuesto que estamos usando es la epicatequina, y la idea es que una vez instalado el andamio, las células se adhieren a este, que servirá de soporte y tendrán la posibilidad de encontrar colágeno y la epicatequina, que funciona como un estimulante para este crecimiento”, comentó Maciel Cerda.

Entonces, se espera que con la combinación de estos dos compuestos se pueda encontrar una opción para que el tejido dañado, el miocardio, se restaure lo más pronto posible después de sufrir un infarto.

De acuerdo con el investigador, cuando hay un infarto, las células que dejan de ser irrigadas se mueren y el sistema inmune desecha esas células, pero si no hay ayuda extra, el sistema inmune llena los espacios formados con fibroblastos y colágeno, haciendo algo diferente al músculo, lo que impide la funcionalidad original del tejido perdido.

“El andamio ayuda a que el tejido alrededor del dañado comience a crecer haciendo que las células migren hacia el espacio dañado; es decir, permite que se regenere el músculo con el mismo tipo de tejido que estaba originalmente y logra que se fortalezca nuevamente. Cuando la zona es pequeña no es necesario el andamio, pero cuando es grande, es necesaria la instalación”, recalcó.

Electrohilado y electrospinning

Según Maciel Cerda, el interés por estudiar esta técnica de construcción de andamios celulares ha sido producto de la ingeniería de tejidos o medicina regenerativa, es donde se plantea no solo regenerar el miocardio sino cualquier tejido y propone la elaboración de andamios para que crezcan células in situ o in vitro.

“Muchas veces las células que crecen in vitro se obtienen del mismo individuo para tener mayor compatibilidad y tener tejido más eficiente que se pueda trasplantar para regenerar el miocardio”.

Técnica de electrohilado o electrospinning

Consiste en hilar soluciones de polímero mediante altos campos eléctricos. Se basa en aplicar fuerzas eléctricas que superen las fuerzas de la tensión superficial en la solución de polímero, de esta forma a un voltaje determinado, finos chorros de solución son expulsados desde el capilar hasta el plato colector. Durante el vuelo, el chorro se mueve en la dirección del campo eléctrico, elongándose de acuerdo a las fuerzas externas e internas para formar las fibras.

Las células se obtienen del cordón umbilical humano y pasan por los procesos de cultivo, alimentación y crecimiento en incubadoras, después se trasplantan a los andamios que hacen en el laboratorio para su crecimiento en células especializadas.

Para el doctor Maciel, en el desarrollo de los andamios se usa la técnica de electrohilado o electrospinning, la cual permite crear fibras a escala micro y nanométrica para una gran variedad de aplicaciones biomédicas y que pueden degradarse en el interior del cuerpo.

Llevan alrededor de un año y medio con el proyecto y en el transcurso del estudio han desarrollado los andamios a manera de prueba con caracterización morfológica y mecánica, con el objetivo de ver las propiedades que tienen para esterilizarlas y llevarlas al cultivo celular.

“En personas aún no hacemos pruebas, todo lo hacemos in vitropero llegará el momento, yo creo que este mismo año, podríamos probarlos en animales de laboratorio para después escalar con los pacientes del doctor Prado”, comentó el especialista.

Las expectativas, en cuanto a la instalación de los andamios en humanos, van enfocadas en que a través de una cirugía simple y menos invasiva que un trasplante, pueda ser colocado el andamio en la zona infartada, ayude a reducir el daño, así como el tiempo de recuperación del músculo.

Además de trabajar en la elaboración de andamios para regenerar el tejido cardiaco, investigan también la regeneración de tejido de riñón o hueso.

“Personalmente me parece que estamos involucrándonos en un problema de salud pública, implica una gran responsabilidad y obliga a actualizarse y buscar opciones nuevas lo más rápido posible. A todos los que participan en esta investigación, les gratifica mucho poder colaborar en una opción para mejorar la salud de la gente necesitada, desde la ciencia y del desarrollo de nuevos materiales”, declaró.

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