10 de agosto de 2020/Luis Mendoza/
La fabricación de injertos vasculares (venas artificiales) por la técnica de electrohilado con posible aplicación en ingeniería de tejidos vasculares, representa una interesante y novedosa alternativa para el tratamiento de padecimientos coronarios.
Abraham Alejandro Leyva Verduzco, egresado del Doctorado en Ciencias de los Materiales, en el Departamento de Investigación en Polímeros y Materiales de la Universidad de Sonora, ha centrado su investigación en la fabricación de tubos fibrosos que podrían auxiliar en el tratamiento de algunas enfermedades cardiovasculares (ECV).
Cabe destacar que las ECV son un conjunto de padecimientos que afectan tanto al corazón como a los vasos sanguíneos. Se consideran un enorme problema, puesto que según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), el 39% de los fallecimientos a nivel mundial durante el año 2015 fue consecuencia de una ECV.
Dentro de las enfermedades cardiovasculares que involucran algún padecimiento relacionado con los vasos sanguíneos, se encuentran la cardiopatía coronaria, caracterizada por la formación de un cúmulo ceroso que termina tapando y endureciendo las arterias que irrigan al corazón, impidiendo que este sea nutrido y, consecuentemente, ocasionando un infarto.
Leyva Verduzco destacó en su trabajo de investigación que, con el propósito de atender la cardiopatía coronaria, se han elaborado diferentes procesos invasivos, los cuales tienen la simple finalidad de restablecer el flujo de sangre. Básicamente hay dos métodos; sin embargo, han surgido ciertas problemáticas, puesto que estos dispositivos presentan fallas mecánicas, como goteo, extensión en diámetro y ruptura, entre otros.
Agregó que una segunda aproximación es el uso de la ingeniería de tejidos, la cual se basa en injertar un dispositivo al cual previamente se le han cultivado componentes celulares, con la intención de que se biomimetice la función vascular y se favorezca la biocompatibilidad y propiedades mecánicas del dispositivo, siendo esta técnica la utilizada en el desarrollo de su investigación.
“Se está buscando fabricar un injerto que tenga las propiedades mecánicas utilizando la perspectiva de ingeniería de tejidos; somos pioneros en el sentido de utilizar electrohilado para fabricar dichos tubos fibrosos caracterizados mecánicamente”, apuntó.
Para fabricar un injerto en ingeniería de tejidos, los materiales que lo conformen deben ser biocompatibles y su estructura microscópica debe favorecer la adhesión y desarrollo celular, al punto en que las células sembradas en éste secreten matriz extracelular y promuevan la formación de nuevo tejido, precisó el investigador.
“Estos materiales tienen la facilidad de que uno les siembra células, y las células se empiezan a desarrollar sobre el material y, al mismo tiempo, que empieza a desarrollarse el material, se va biodegradando, de tal manera que el producto final puede ser un tejido (un injerto vascular)”, dijo.
Mencionó que uno de los materiales que se ha utilizado ampliamente en ingeniería de tejidos es el poliácido láctico (PLA). Este poliéster es biocompatible, biodegradable, se puede manipular fácilmente, no es de alto costo y presenta propiedades mecánicas favorables; a pesar de ello, se ha observado que es conveniente mejorar sus características en cuanto a fungir como anfitrión celular. Por esta razón, se sugiere el uso de PLA en combinación con materiales que tienen una mayor bioafinidad, por ejemplo, polisacáridos, colágeno o gelatina.
“Utilizar gelatina tiene muchas ventajas dadas sus propiedades y afinidad con proteínas de membrana celular, son secuencias estructurales que permiten que las células se adhieran a ella, es una proteína de bajo costo derivada de la hidrólisis parcial del colágeno. Sin embargo, la solubilidad en agua de la gelatina a temperaturas corporales es alta, pero este problema se puede solucionar entrecruzándola químicamente”.
Entre los hallazgos de su investigación, Leyva Verduzco enfatizó que la técnica de electrohilado hizo posible obtener diferentes arreglos tubulares en cuanto a composición y estructura de la fibra para así comparar sus ventajas y limitaciones. Se realizaron caracterizaciones químicas, físicas, mecánicas y celulares a las membranas tubulares como primer paso de evaluación hacia su función como injerto vascular biomimético.
Refirió que la investigación ha avanzado hasta la realización de prueba celulares, lo que sigue es mejorar ciertas condiciones de los materiales para poder injertarlos en animales, y si se obtienen buenos resultados seguirían las pruebas en humanos.
Fue con la tesis “Fabricación y caracterización de cilindros fibrosos por la técnica de electrohilado con posible aplicación en ingeniería de tejidos vasculares”, Abraham Alejandro Leyva Verduzco presentó su defensa de grado de doctor en Ciencias de los Materiales en el Departamento de Investigación en Polímeros y Materiales en la Universidad de Sonora, el pasado mes de julio.