Cuando una persona se hace una herida, el objetivo es siempre cerrarla lo antes posible. De lo contrario, una herida abierta es susceptible de infección. Esto es especialmente cierto para los grupos de riesgo. En las personas con diabetes, la cicatrización de las heridas no suele ser tan eficaz y las infecciones son más difíciles de tratar y más peligrosas. Para estas personas existe una gran necesidad de soluciones rentables que realmente funcionen.
Un nuevo apósito cura las úlceras diabéticas un 30% más rápido
Las úlceras diabéticas son más frecuentes de lo que se piensa: el 15% de los diabéticos desarrollan heridas crónicas y, en última instancia, úlceras. De todas las personas con heridas crónicas, se desarrollan úlceras en alrededor de 1,5 millones de casos. Esto contribuye a que el riesgo de tener que extirpar una parte del cuerpo sea 15 veces mayor en los diabéticos. Dado que la diabetes puede causar lesiones nerviosas que conducen al entumecimiento, las personas diabéticas pueden sufrir una simple ampolla o un pequeño rasguño que pasa desapercibido y no se trata. Como los altos niveles de glucosa también engrosan las paredes capilares, la circulación sanguínea se ralentiza, lo que dificulta la curación de estas heridas.
Investigadores de la Universidad Northwestern querían averiguar si la terapia de estimulación eléctrica podía ayudar a cerrar estas heridas rebeldes. Los investigadores desarrollaron un vendaje pequeño, flexible y elástico que acelera la cicatrización administrando electroterapia directamente en el lugar de la herida. El vendaje también supervisa activamente el proceso de cicatrización y se disuelve en el cuerpo de forma inofensiva -con electrodos y todo- cuando ya no es necesario. En un estudio con animales, el nuevo vendaje curó las úlceras diabéticas un 30% más rápido que en ratones sin vendaje. El nuevo dispositivo podría ser una poderosa herramienta para los pacientes diabéticos, cuyas úlceras pueden provocar diversas complicaciones, como la amputación de miembros o incluso la muerte. Los resultados de la investigación se publicaron en la revista Science Advances.
El proceso de cicatrización puede controlarse mejor
El vendaje es el primer vendaje biorreabsorbible capaz de administrar electroterapia y el primer ejemplo de sistema regenerativo inteligente. Según los investigadores, el nuevo vendaje es rentable, fácil de aplicar, adaptable, cómodo y eficaz a la hora de cerrar heridas para evitar infecciones y complicaciones posteriores. Aunque se trata de un dispositivo electrónico, los componentes activos asociados al lecho de la herida son totalmente absorbibles. Los materiales desaparecen de forma natural una vez completado el proceso de cicatrización, evitando cualquier daño al tejido que de otro modo podría causar la extracción física. Según los investigadores, las heridas pueden alterar las señales eléctricas normales del organismo. Al aplicar la estimulación eléctrica, se restablecen las señales normales del cuerpo y se atrae a nuevas células para que migren al lecho de la herida.
Los investigadores y sus equipos desarrollaron un pequeño vendaje flexible que envuelve suavemente el lugar de la lesión. Uno de los lados del sistema regenerativo inteligente contiene dos electrodos: uno diminuto con forma de flor que se coloca directamente sobre el lecho de la herida y otro con forma de anillo que se coloca sobre el tejido sano y rodea toda la herida. El otro lado del dispositivo contiene una bobina de recolección de energía para alimentar el sistema y un sistema de comunicación de campo cercano (NFC) para transmitir datos en tiempo real de forma inalámbrica. El equipo también ha incorporado sensores capaces de evaluar el grado de cicatrización de la herida. Midiendo la resistencia de la corriente eléctrica a través de la herida, los médicos pueden controlar los progresos. Una disminución gradual de la medición de la corriente se relaciona directamente con el proceso de cicatrización. Si la corriente sigue siendo alta, los médicos saben que algo va mal.
En un pequeño estudio con modelos animales, los investigadores aplicaron estimulación eléctrica durante sólo 30 minutos al día. Incluso este breve tiempo aceleró el cierre de la herida en un 30%. Una vez cicatrizada la herida, el electrodo en forma de flor simplemente se disuelve en el cuerpo, por lo que no es necesario retirarlo. El equipo fabricó los electrodos con un metal llamado molibdeno, muy utilizado en aplicaciones electrónicas y semiconductores. Descubrieron que si el molibdeno es lo bastante fino, puede biodegradarse. Además, no interfiere en el proceso de cicatrización. El equipo tiene previsto probar su apósito para úlceras diabéticas en un modelo animal más grande. Luego quieren probarlo en humanos.
Cicatrización más lenta en quemaduras
Los biólogos celulares distinguen cuatro fases en la cicatrización de heridas: hemostasia, inflamación, formación de nuevo tejido y fortalecimiento del tejido. Durante la fase de inflamación y formación, se supone que las células inmunitarias eliminan las bacterias y las células muertas de la herida. También activan los fibroblastos y los vasos sanguíneos para iniciar el proceso de reparación. Estas células del tejido conjuntivo tienen un sistema de cronometraje circadiano que confiere a su función biológica un ritmo aproximado de 24 horas. Por este motivo, las investigaciones demuestran que, en particular, la sincronización puede ser esencial para el cuidado de la salud. En función de la lesión, la extensión y duración de las cuatro fases pueden variar mucho según el tipo de herida. Como los cortes están bien irrigados de sangre, tienden a curarse eficazmente. En las quemaduras, sin embargo, los vasos sanguíneos quedan obliterados, lo que impide que la sangre penetre en el lecho de la herida y ralentiza el proceso de cicatrización.
Investigadores de las Universidades de Boston y Harvard han desarrollado un modelo biomimético para estudiar la cicatrización de quemaduras y cortes. Descubrieron que los fibroblastos -que normalmente se consideran células constructoras que dan forma y resistencia a tejidos y órganos- eliminan el tejido dañado antes de depositar material nuevo. Esta parte del proceso de cicatrización es más lenta en las heridas por quemaduras, donde el daño tisular es mayor. Para investigar cómo afecta el tipo de lesión a la velocidad de cicatrización de las heridas, el equipo diseñó un sistema modelo in vitro de fibroblastos incrustados en un hidrogel de colágeno. En este microtejido se crearon heridas utilizando una cuchilla de microdisección para imitar una lesión o un láser de alta energía para simular una quemadura. Aunque ambos tipos de herida tenían el mismo tamaño, la ablación por láser causó más muerte celular y daño tisular en los bordes de la herida que las heridas por cuchillo.
Según estos resultados, las terapias que favorecen la cicatrización de las heridas podrían acelerar la curación. Los glóbulos blancos modificados genéticamente y diseñados para eliminar el tejido muerto podrían ser especialmente útiles para llegar a los órganos y tejidos lesionados en las profundidades del cuerpo.