Materiales bioactivos para aplicaciones terapéuticas




Ciencias de la vida

Una cicatriz es capaz de romper el hielo en una reunión. Podemos contar la historia de cómo, dónde y cuándo nos hicimos la herida que nos dejó esa marca.

El asombro de nuestros escuchas dependerá de nuestra habilidad para contar historias, cosa que no es nada fácil. Otra cuestión que también tiene su chiste, es el proceso mismo de la cicatrización de nuestra herida, pues involucra una sincronización de diversos eventos biológicos y moleculares.

Ocurre una herida, al cabo de unas horas se lleva a cabo un proceso inflamatorio. Durante este proceso se forma un tapón de fibrina que contribuye a la formación de coágulos.

Unos días después, hay reclutamiento de células, hay angiogénesis (formación de nuevos vasos sanguíneos) y ocurre el depósito de una matriz extracelular temporal, es decir, tenemos una costra.

Semanas o meses después, cuando la cicatrización sucede de manera normal, podemos presumir tejido remodelado completamente.

Nos caímos, nos cortamos, cicatriza la herida y no pasa a mayores.

Cuando tenemos enfermedades como diabetes, obesidad o alta presión, la historia ya no resulta tan simple. 

“Cuando padecemos una enfermedad crónico degenerativa, una herida puede tardar varios meses, años o incluso no cicatrizar. Cuando pasa esto, decimos que la herida se vuelve crónica. Para estos casos necesitamos desarrollar un material que pueda proteger la herida y, además, promueva su cicatrización.”

Así lo comentó la Dra. Ana Bertha Castro Ceseña, investigadora del Departamento de Innovación Biomédica del CICESE, quien trabaja, junto con su equipo, en el desarrollo y evaluación de andamios bioactivos basados en polímeros biológicos para la cicatrización de heridas. Un andamio es un apósito, un parche, que provee soporte y una barrera física que protege a la herida contra agentes externos o infecciones.

“Estos andamios funcionan como un templete que protegerá la herida; deben ser porosos, biodegradables y biocompatibles. Estas características estructurales y funcionales deben tenerse en mente a la hora de diseñar un material, para mantener su proceso de fabricación lo más económico posible y así llevarlo a un nivel de comercialización”, explicó Castro Ceseña.

Para este proyecto, el alginato es uno de los biopolímeros que se utilizan en el laboratorio de la Dra. Castro. Por su origen natural, es biocompatible, biodegradable, de fácil adquisición y relativamente económico. El alginato ya ha sido utilizado en apósitos comerciales que se aplican para la cicatrización de heridas.

“Nuestra intención es utilizarlo como andamio. Para esta aplicación tiene una pobre integridad estructural. Una opción es plastificarlo, lo cual incrementa sus propiedades para manipularlo al implantarlo y también le da estabilidad en el medio acuoso”, indicó. 

El propósito del proyecto de la Dra. Castro es que además de crear un material que funcione como templete, contenga compuestos que promueva la cicatrización del tejido. Una alternativa para ello son plantas que contengan propiedades antioxidantes, antimicrobianas y antiinflamatorias.

“La incorporación de compuestos con efectos cicatrizantes nos pueden dar un apósito avanzado para su aplicación. Hay muchas plantas que nos pueden ayudar a ello. El gel de Aloe vera (comúnmente conocida como sábila) contiene compuestos orgánicos activos que incrementan la adhesión de fibroblastos y su proliferación. También se ha reportado que los extractos acuosos de la Moringa oleifera promueven la proliferación de fibroblastos dérmicos humanos.”

La Dra. Castro enfatiza que no es lo mismo si nosotros salimos a nuestro jardín, cortamos una hoja y extraemos el gel de Aloe vera. La ventaja de que el extracto esté incorporado a un material, es que éste tiene una estructura porosa, se degrada y funciona como templete, es decir, como un soporte donde las células proliferan y promueve el crecimiento del tejido. 

Los resultados de la primera parte del proyecto de investigación en curso lograron disminuir la desintegración de los andamios, e incrementar su estabilidad en un medio acuoso mediante la proporción del polímero de alginato y plastificante. El proceso de plastificación se optimizó al punto de lograr la estabilidad estructural de los materiales, manteniendo su estructura porosa.

La Dra. Castro indicó que con base en las evaluaciones, la sábila contribuyó a incrementar la capacidad de absorción de agua de los materiales. Moringa oleifera, por su parte, coadyuvó principalmente con la capacidad antioxidante y antiinflamatoria por su capacidad para remover óxido nítrico. Además, los materiales que contenían la moringa tuvieron actividad antimicrobiana contra Eschericia coli, Staphylococcus aureus y Klebsiella pneumoniae.

El proyecto para desarrollar y evaluar andamios bioactivos para aplicación de cicatrización de heridas se encuentra en la fase de pruebas de laboratorio.

“Es una aplicación muy seria. Lo vamos a poner en una persona, por ello necesita pasar por diversas pruebas que pueden tardar de 5 a 7 años. Podría parecer mucho tiempo, pero necesitamos hacer las pruebas necesarias del producto para que una vez que esté en contacto con una persona, no cause daños y sepamos cuáles podrían ser los efectos secundarios”, compartió.

La ventaja de los andamios que se desarrollan en el CICESE, ante los que ya se encuentran en el mercado, además de tener actividad antimicrobiana pueden reducir la inflamación en el tejido, por lo tanto, contribuyen a que los demás eventos moleculares se regularicen. Finalmente se trata de ofrecer otra alternativa para mejorar la calidad de vida de las personas.

Agregó que en relación a los resultados obtenidos, “además de continuar con los andamios bioactivos para la cicatrización de heridas, también estamos trabajando en el desarrollo de hidrogeles para promover la regeneración de tejidos lesionados por inflamación crónica o por quemaduras, los cuales además de funcionar como andamios per se, contienen moléculas pro-inflamatorias y/o anti-inflamatorias”, concluyó la Dra. Castro Ceseña.

Palabras clave: Andamios, bioactivos, Aloe vera, Moringa

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