Se ha desarrollado un importante avance en el tratamiento de la lesión de tejidos blandos, un reto que se presenta con frecuencia en el ámbito clínico. Un grupo de cirujanos plásticos y de científicos especializados han elaborado un material sintético sustitutivo de los tejidos blandos, con buena tolerabilidad y capaz de promover la vascularización y la regeneración de los tejidos.

Este novedoso material conserva su forma, sin ser muy denso, lo que supone una ventaja ante los materiales de relleno que se usan actualmente, los cuales son muy blandos o no tienen la porosidad necesaria para que las células penetren y empiecen a regenerar el tejido.

“Como cirujano plástico, atiendo diariamente a pacientes que, tras la ablación de tumores, traumatismos u otras enfermedades, presentan detrimento de los tejidos blandos, tales como la piel, el tejido adiposo y el tejido muscular. Las alternativas de reconstrucción con las que contamos actualmente se limitan a los implantes, que son propensos a fibrosis, y a los tejidos autólogos, propensos asimismo a cambiar de forma con el tiempo y producir deformidad en el tejido”, indica el Dr. Sashank Reddy, catedrático de cirugía plástica y reparadora de la Universidad Johns Hopkins y director médico del centro de investigación tecnológica Johns Hopkins Technology Ventures. 

“La naturaleza no es partidaria de los espacios vacíos, por lo que los tejidos blandos lesionados tienden a contraerse, deformarse y llenarse de tejido cicatricial. A fin de reparar estos defectos, los médicos trasplantamos tejido graso de un lugar del cuerpo al lugar lesionado mediante injertos de grasa; sin embargo, esta técnica no siempre ofrece los resultados esperados, ya que normalmente la mitad del injerto no sobrevive tras el trasplante y con frecuencia resulta difícil predecir su comportamiento”, afirma el Dr. Justin Sacks, vicepresidente de operaciones clínicas y profesor titular de cirugía plástica y reparadora de la Universidad Johns Hopkins.

Hacía algunos años, Reddy y Sacks le habían propuesto al Dr. Mao elaborar un material que les permitiera reconstruir los tejidos blandos mediante cirugías menos traumáticas, con el objetivo de curar a los pacientes lesionados sin necesidad de intervenirlos.

“En lo que competía a la ingeniería, valía la pena abordar el reto”, explica el Dr. Hai-Quan Mao, catedrático de ingeniería y ciencia de los materiales en la Facultad de Ingeniería e Ingeniería Biomédica Whiting de la Universidad Johns Hopkins y profesor titular del Instituto de Biotecnología y Nanotecnología de Johns Hopkins. “Por lo general, los materiales gelatinosos con porosidad adecuada no conservan su forma, porque son muy blandos y duros, y aquellos que sí la conservan, al implantarlos en la zona defectuosa, tienen una densidad que impide la regeneración tisular. Por tanto, necesitábamos sintetizar un material nuevo que fuera blando y poroso, pero longevo, con características similares a las del tejido adiposo”.

Los investigadores llegaron a la conclusión de que el material debía ser biocompatible e inocuo, por lo que realizaron experimentos con un material conocido como hidrogel, a base de ácido hialurónico, una sustancia que se encuentra de forma natural en la matriz extracelular. En Estados Unidos el ácido hialurónico se emplea en la elaboración de más del 90 por ciento de los productos cosméticos para aumentar el volumen y la hidratación de la piel. No obstante estas ventajas, Mao advirtió que, con la estructura porosa que era necesaria, el hidrogel no conservaría su forma y se deformaría muy fácilmente en el organismo. Ante esta coyuntura, los investigadores optaron por añadir fibras de policaprolactona al hidrogel, para endurecerlo.

“Aunque el diámetro de los filamentos era cien veces más pequeño que la hebra de cabello, sabíamos que, incluso con ese tamaño, debíamos restringir la cantidad que emplearíamos. Un exceso de policaprolactona daría lugar a un material demasiado grueso que sería imposible de inyectar”, afirma Russell Martin, doctor en ingeniería biomédica de la Universidad Johns Hopkins, quien emprendió el proyecto.

Los científicos procedieron a romper los filamentos en segmentos más pequeños y los mezclaron con el hidrogel. Mediante una reacción química, lograron que las fibras se unieran al hidrogel para formar un compuesto. Para un correcto funcionamiento, el compuesto debía asemejarse estructuralmente al tejido adyacente a la zona donde sería inyectado, pero debía tener la porosidad necesaria para permitir la infiltración de células. Tras manipular el compuesto, descubrieron que las células no solo habían penetrado, sino que habían formado redes que parecían vasos sanguíneos. Añade Reddy que “las nanofibras en el compuesto se habían distribuido de tal forma que estructuralmente se asimilaban al tejido graso, lo cual era muy alentador”.

“Para el ingeniero, lo habitual es inventar cosas y luego intentar que las personas las usen. En este caso, la necesidad había surgido directamente de los pacientes y los cirujanos, por lo que había que lanzarse a encontrar una solución y llevarla al ámbito clínico. Ya estamos a punto de lograrlo”, concluye Mao.

El equipo espera ensayar este compuesto en el plazo de un año en pacientes con lesiones de tejidos blandos. El informe de esta investigación se puede consultar en la revista científica digital Science Translational Medicine.