artículos, escritos y demás piezas perfectamente obviables perpetradas por Javier Armentia (@javierarmentia por algunas redes)
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Inicio > Historias > Una Piel Artificial
2005-01-21
Una Piel Artificial
Territorios, Ciencia-Futuro
Miércoles 19 de enero de 2005
El Correo
Todavía se está lejos de poder encontrar un sustituto adecuado a la piel para poder facilitar la curación de grandes quemados o de personas con heridas grandes y profundas. La bioingeniería va, sin embargo, avanzando propuestas.
Aunque es el órgano mayor de nuestro cuerpo, raramente consideramos la piel como algo más que la envoltura. Por supuesto, entendemos su papel protector contra todo lo que pueda venirnos del exterior, pero poco más. Sólo cuando conocemos casos de quemados con pérdidas importantes de piel oímos hablar de la grave exposición a infecciones que éstos afrontan. Lo cierto es que además del papel protector, la piel consigue mantener nuestra temperatura corporal, evita la pérdida de agua y mantiene un almacén de agua y grasas, aparte de ser la sede principal de uno de nuestros sentidos, el tacto.
Todas estas funciones se consiguen mediante una estructura en capas que funcionan coordinadamente. La más exterior, la epidermis, consta de varias capas de células estratificadas que contienen queratina. Estamos continuamente perdiendo millones de células muertas de la epidermis, las más exteriores, mientras se van renovando desde la base de la misma. Esta capa dura, córnea, tiene diferente grosor en diferentes zonas del cuerpo: por ejemplo es más fuerte en las palmas de las manos o los pies, que están sujetos a mayores rozamientos. Aproximadamente cada cinco semanas renovamos por completo nuestra epidermis.
¿Qué sucede cuando debido a un accidente se pierde esta epidermis? Si la erosión no ha alcanzado la dermis, el proceso de crecimiento permitirá que en unas semanas esa pérdida se remplace por completo. Sin embargo, heridas profundas, o quemaduras, hacen que no sólo la epidermis se vea dañada, sino también la capa inferior, denominada dermis. En esta capa sí existen vasos sanguíneos, que permiten un intercambio de calor fundamental para la regulación de la temperatura.
La dermis es un tejido de sostén, con células especializadas (los fibroblastos) que producen fibras de colágeno y elastina, proteínas de soporte que confieren a la vez dureza y elasticidad. Es el colágeno el responsable del soporte, formando haces en un sistema de tramado específico en cada zona del cuerpo. La elastina, forma fibras más finas, que dotan de elasticidad al conjunto. La vamos perdiendo conforme pasan los años, y a partir de los 45 desaparece en gran parte, propiciando una mayor dureza de la piel y la aparición de arrugas.
La pérdida de esta capa es un problema mayor, sobre todo cuando -como pasa en los grandes quemados- se ha perdido una zona extensa. Desde hace años, una solución posible es emplear injertos de piel de otras zonas del cuerpo. La cirugía permite reimplantar esta piel, que no da problemas de rechazo y que puede regenerar la estructura adecuadamente. Sin embargo, no siempre es posible esta opción, bien porque no existe suficiente piel sana, o por la propia debilidad del paciente (que, en el caso de quemaduras puede no sólo tener afectada la piel sino también otros órganos) que impide realizar las sucesivas operaciones.
Una alternativa sería usar piel proveniente de otros organismos, normalmente un cadáver. Hay que tener en cuenta un posible problema de infección, pero sobre todo lo que se produce es un rechazo de esta piel trasplantada, de manera que en unos días hay queproceder a renovarla. La administración de inmunosupresores permite paliar los problemas, pero no solucionarlos. También se realizan desde hace más de un decenio cultivos de piel del propio paciente: se ha avanzado mucho en estas técnicas, pero la epidermis creada mediante cultivo es sensiblemente diferente de la natural, porque no tiene poros ni folículos capilares que permitan el intercambio de agua y grasas. Ni tiene la misma apariencia ni cumple su función.
En 1997 se introdujo en EEUU un producto sintético denominado Dermagraft-TC, elaborado a partir de células humanas vivas por cultivo, pero que se utiliza en combinación con dos tipos de materiales de recubrimiento. No se trata de vendas como las habituales, sino de un material que interactúa con esa piel artificial y permite funcionar como una epidermis temporal, además de convertirse en una trama sobre la que las nuevas células podrán ir recreando la piel.
Desde entonces, diversos materiales han permitido mejorar las condiciones de los grandes quemados, y en general de quienes han perdido importantes áreas de piel. Sin embargo, aún no se ha conseguido una alternativa completamente viable, de manera que siempre existe posibilidad de fallo, aparte de exigirse un tratamiento prolongado -lo que aumenta el riesgo de infección: mientras la piel no esté completamente reconstruida siempre habrá una vía para la entrada de agentes patógenos.
Recientemente se ha dado a conocer un importante avance en el campo, que aún tiene que desarrollarse como una alternativa viable, pero que en los ensayos en laboratorio consigue buenos resultados: se trata de una piel artificial que además de permitir la regeneración de la original puede funcionar de manera bastante similar a la piel. Craig D. Woodworth, biólogo celular y catedrático asociado de la Universidad Clarkson en Potsdam, (Nueva York, EEUU), y sus colaboradores están desarrollando un material así mediante bioingeniería. La idea es poder crear de forma artificial el entramado dérmico que permite normalmente la regeneración de la piel.
La clave está en unas proteínas, las citoquinas, que son mensajeros químicos del sistema inmunológico, capaces de alterar la forma en que una célula trabaja para reclutarla como parte del sistema de protección. Ciertas citoquinas son capaces de inducir a las células de la dermis para que se reproduzcan más rápidamente, o para que formen tejidos. Según los estudios, en la formación de nueva piel intervienen varios cientos de proteínas diferentes. Una de ellas, por ejemplo, denominada EGF (factor de crecimiento epidérmico) estimula el crecimiento celular. Otra, VEG (factor de crecimiento del endotelio vascular), induce a la formación de vasos sanguíneos que son fundamentales para alimentar la piel cultivada. Controlando la manera en que estos mensajeros actúan se está consiguiendo una piel artificial más parecida a la natural. De esta manera, sobre un material que proporcione una estructura base (como los polímeros ya comerciales) se podrá cultivar en semanas una piel intermedia que facilitaría la cura completa.
Ciencia Ficción
Como suele pasar, una técnica aún por desarrollar -e incluso por crear, como es el caso- ha tenido ya una amplia aceptación en la literatura y la cinematografía de ficción científica. Desde robots o cyborgs que disponen de una piel que se regenera en unos segundos a modificaciones que harían de la piel un escudo más resistente a los ataques (se especula que si se consiguiera regular la formación de colágeno y elastina se podrían cambiar las características de resistencia de la piel a un ataque exterior). Igualmente, para la ciencia ficción, las tan temidas arrugas de la vejez, tienen una solución inmediata: una píldora y desaparecen.
La realidad, sin embargo, es más terca. El conocimiento de las funciones de la piel muestra una compleja química que no es sencillo alterar. Como comentábamos, son cientos de citoquinas diferentes las que intervienen en el proceso normal de regeneración dela piel, trabajando de forma coordinada y al ritmo que el organismo encuentra más adecuado para cada situación. El Dr. Woodworth comentaba: Como objetivo, estamos interesados en conocer y encontrar la mezcla adecuada de materiales sintéticos y biológicosque den mejores resultados, pero aún estamos lejos de conseguirlo.
2005-01-21
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Una Piel Artificial
2005-01-21
Territorios, Ciencia-Futuro
Miércoles 19 de enero de 2005
El Correo
Todavía se está lejos de poder encontrar un sustituto adecuado a la piel para poder facilitar la curación de grandes quemados o de personas con heridas grandes y profundas. La bioingeniería va, sin embargo, avanzando propuestas.
Aunque es el órgano mayor de nuestro cuerpo, raramente consideramos la piel como algo más que la envoltura. Por supuesto, entendemos su papel protector contra todo lo que pueda venirnos del exterior, pero poco más. Sólo cuando conocemos casos de quemados con pérdidas importantes de piel oímos hablar de la grave exposición a infecciones que éstos afrontan. Lo cierto es que además del papel protector, la piel consigue mantener nuestra temperatura corporal, evita la pérdida de agua y mantiene un almacén de agua y grasas, aparte de ser la sede principal de uno de nuestros sentidos, el tacto.
Todas estas funciones se consiguen mediante una estructura en capas que funcionan coordinadamente. La más exterior, la epidermis, consta de varias capas de células estratificadas que contienen queratina. Estamos continuamente perdiendo millones de células muertas de la epidermis, las más exteriores, mientras se van renovando desde la base de la misma. Esta capa dura, córnea, tiene diferente grosor en diferentes zonas del cuerpo: por ejemplo es más fuerte en las palmas de las manos o los pies, que están sujetos a mayores rozamientos. Aproximadamente cada cinco semanas renovamos por completo nuestra epidermis.
¿Qué sucede cuando debido a un accidente se pierde esta epidermis? Si la erosión no ha alcanzado la dermis, el proceso de crecimiento permitirá que en unas semanas esa pérdida se remplace por completo. Sin embargo, heridas profundas, o quemaduras, hacen que no sólo la epidermis se vea dañada, sino también la capa inferior, denominada dermis. En esta capa sí existen vasos sanguíneos, que permiten un intercambio de calor fundamental para la regulación de la temperatura.
La dermis es un tejido de sostén, con células especializadas (los fibroblastos) que producen fibras de colágeno y elastina, proteínas de soporte que confieren a la vez dureza y elasticidad. Es el colágeno el responsable del soporte, formando haces en un sistema de tramado específico en cada zona del cuerpo. La elastina, forma fibras más finas, que dotan de elasticidad al conjunto. La vamos perdiendo conforme pasan los años, y a partir de los 45 desaparece en gran parte, propiciando una mayor dureza de la piel y la aparición de arrugas.
La pérdida de esta capa es un problema mayor, sobre todo cuando -como pasa en los grandes quemados- se ha perdido una zona extensa. Desde hace años, una solución posible es emplear injertos de piel de otras zonas del cuerpo. La cirugía permite reimplantar esta piel, que no da problemas de rechazo y que puede regenerar la estructura adecuadamente. Sin embargo, no siempre es posible esta opción, bien porque no existe suficiente piel sana, o por la propia debilidad del paciente (que, en el caso de quemaduras puede no sólo tener afectada la piel sino también otros órganos) que impide realizar las sucesivas operaciones.
Una alternativa sería usar piel proveniente de otros organismos, normalmente un cadáver. Hay que tener en cuenta un posible problema de infección, pero sobre todo lo que se produce es un rechazo de esta piel trasplantada, de manera que en unos días hay queproceder a renovarla. La administración de inmunosupresores permite paliar los problemas, pero no solucionarlos. También se realizan desde hace más de un decenio cultivos de piel del propio paciente: se ha avanzado mucho en estas técnicas, pero la epidermis creada mediante cultivo es sensiblemente diferente de la natural, porque no tiene poros ni folículos capilares que permitan el intercambio de agua y grasas. Ni tiene la misma apariencia ni cumple su función.
En 1997 se introdujo en EEUU un producto sintético denominado Dermagraft-TC, elaborado a partir de células humanas vivas por cultivo, pero que se utiliza en combinación con dos tipos de materiales de recubrimiento. No se trata de vendas como las habituales, sino de un material que interactúa con esa piel artificial y permite funcionar como una epidermis temporal, además de convertirse en una trama sobre la que las nuevas células podrán ir recreando la piel.
Desde entonces, diversos materiales han permitido mejorar las condiciones de los grandes quemados, y en general de quienes han perdido importantes áreas de piel. Sin embargo, aún no se ha conseguido una alternativa completamente viable, de manera que siempre existe posibilidad de fallo, aparte de exigirse un tratamiento prolongado -lo que aumenta el riesgo de infección: mientras la piel no esté completamente reconstruida siempre habrá una vía para la entrada de agentes patógenos.
Recientemente se ha dado a conocer un importante avance en el campo, que aún tiene que desarrollarse como una alternativa viable, pero que en los ensayos en laboratorio consigue buenos resultados: se trata de una piel artificial que además de permitir la regeneración de la original puede funcionar de manera bastante similar a la piel. Craig D. Woodworth, biólogo celular y catedrático asociado de la Universidad Clarkson en Potsdam, (Nueva York, EEUU), y sus colaboradores están desarrollando un material así mediante bioingeniería. La idea es poder crear de forma artificial el entramado dérmico que permite normalmente la regeneración de la piel.
La clave está en unas proteínas, las citoquinas, que son mensajeros químicos del sistema inmunológico, capaces de alterar la forma en que una célula trabaja para reclutarla como parte del sistema de protección. Ciertas citoquinas son capaces de inducir a las células de la dermis para que se reproduzcan más rápidamente, o para que formen tejidos. Según los estudios, en la formación de nueva piel intervienen varios cientos de proteínas diferentes. Una de ellas, por ejemplo, denominada EGF (factor de crecimiento epidérmico) estimula el crecimiento celular. Otra, VEG (factor de crecimiento del endotelio vascular), induce a la formación de vasos sanguíneos que son fundamentales para alimentar la piel cultivada. Controlando la manera en que estos mensajeros actúan se está consiguiendo una piel artificial más parecida a la natural. De esta manera, sobre un material que proporcione una estructura base (como los polímeros ya comerciales) se podrá cultivar en semanas una piel intermedia que facilitaría la cura completa.
Ciencia Ficción
Como suele pasar, una técnica aún por desarrollar -e incluso por crear, como es el caso- ha tenido ya una amplia aceptación en la literatura y la cinematografía de ficción científica. Desde robots o cyborgs que disponen de una piel que se regenera en unos segundos a modificaciones que harían de la piel un escudo más resistente a los ataques (se especula que si se consiguiera regular la formación de colágeno y elastina se podrían cambiar las características de resistencia de la piel a un ataque exterior). Igualmente, para la ciencia ficción, las tan temidas arrugas de la vejez, tienen una solución inmediata: una píldora y desaparecen.
La realidad, sin embargo, es más terca. El conocimiento de las funciones de la piel muestra una compleja química que no es sencillo alterar. Como comentábamos, son cientos de citoquinas diferentes las que intervienen en el proceso normal de regeneración dela piel, trabajando de forma coordinada y al ritmo que el organismo encuentra más adecuado para cada situación. El Dr. Woodworth comentaba: Como objetivo, estamos interesados en conocer y encontrar la mezcla adecuada de materiales sintéticos y biológicosque den mejores resultados, pero aún estamos lejos de conseguirlo.
2005-01-21 01:00 Enlace
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Comentarios
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Apasionante. Como se entere Punset, te lleva al próximo redes. Por cierto, ¿has estado alguna vez? |
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A los psoriásicos nos suena bastante eso de la velocidad de regeneración de la epidermis: estamos todo el día soltando escamas por ahí. Me pregunto si estos estudios tienen en cuenta las características de los enfermos de psoriasis (a nivel genético o inmunológico), para llegar a conclusiones sobre la reproducción de la epidermis, y así poder llegar a controlarla (y de paso, darnos una cura :)
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Muy interesante el post, Javier. |
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sta bacan esto pero lo q debrian hacer es explicar mas claramente y con imagenes para q sea chevere |
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realmente los fibroblastos son celulas base para reconstruir la dermis y cual es su aporte sobre la piel artificial????:P |
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en realida soy estudiante y estoy haciendpo mi tesis sobre nuevos tratamientos para pacientes quemados por lo cual este articulo me a llamado la atencion no se si sea posible encontrar con usted algo mas sobre el tema gracias |
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