Fundamentación: Factores de Crecimiento, la Base Científica de la Regeneración Tisular

La ingeniería tisular se fundamenta en la capacidad potencial que tienen los tejidos mamíferos de regenerarse si se cumplen unas condiciones favorecedoras.

El proceso natural de reparación tisular no tiene esta posibilidad o la tiene limitada: ante un daño considerable de los tejidos el organismo repara y no regenera. Así, un tejido dañado es reemplazado, en parte, por otro cicatricial que no comparte la morfología ni la fisiología del tejido original.

De tal manera que una fractura ósea conminuta, una lesión importante de la piel o un infarto cardíaco, son reparadas mediante el proceso natural de curación para lograr que, a la mayor brevedad posible, se estabilice el sistema, y no se pierda la viabilidad de la estructura dañada. (Lea también: Factores de Crecimiento, la Base Científica de la Regeneración Tisular)

Sin embargo, esta solución natural es insuficiente: tanto la anatomía como el funcionamiento del tejido reparado se comportan diferente, y la capacidad del órgano afectado se reduce en proporción directa con el tamaño de la zona reparada (3).

Con la regeneración tisular lo que se busca es reemplazar el tejido dañado por otro idéntico al que se formó durante la embriogénesis (5). Para lograr esto, la

Ingeniería Tisular (IT) combina tres elementos fundamentales, conocidos como determinantes de la reparación tisular:

1. Células con capacidad mitótica (células madre mesenquimales y pericitos). Estas células se caracterizan por su capacidad de síntesis de moléculas de la matriz extracelular, como el colágeno, y su habilidad de interconvertirse entre ellas.

Estas células tienen un origen común con los adipocitos y los miocitos, lo que explica el uso extendido de las técnicas de ingeniería tisular en el tejido adiposo y los músculos. Los pericitos son células murales vasculares embebidas dentro de la base de la membrana de los microvasos sanguíneos, donde hacen contacto específico con el endotelio (6).

2. Matrices tridimensionales o sintéticas (encargadas de proveer andamiajes moleculares)

3. Factores de crecimiento, adhesinas, integrinas, etc. (cuya función es la señalización molecular) (7,8).

Los factores de crecimiento que aporta Cytogel® promueven la señalización de las células madre para su diferenciación a fibroblastos y rehacer la matriz extracelular.

Una célula madre se auto-renueva muchas veces antes de convertirse en una célula especializada, o mantiene su condición de célula indiferenciada durante toda la vida del organismo que la contiene (de ahí que se le catalogue de inmortal). Sostiene su condición pluri-potencial por mucho tiempo, y en el momento apropiado se diferencia en una célula madura, como una neurona o un hepatocito (9).

Las plaquetas son las encargadas de prevenir la pérdida de sangre secundaria a una lesión vascular, y de promover la reparación de los tejidos afectados una vez asegurada la hemostasia. Participan, además, en la respuesta inmune, la inflamación, la angiogénesis y demás procesos relacionados con la recuperación anatomo-funcional de las zonas comprometidas (10).

La morfología, concentración y actividad de las plaquetas son aspectos clave a tener en cuenta en ingeniería tisular. En la intervención con factores de crecimiento, más importante aún que la concentración de plaquetas es la viabilidad de las mismas.

Una activación prematura de las plaquetas, en un tejido sin la matriz suficiente de fibrina y con la ausencia de otras células y moléculas propias del proceso curativo, lleva a una reparación patológica que compromete la arquitectura y función del tejido y el órgano o sistema dañados (11).

Surge aquí un concepto fundamental en ingeniería tisular: cuando se van a utilizar preparaciones de plaquetas como el PRP, o matrices moleculares regenerativas como Cytogel®, más importante que la concentración de las plaquetas es su integridad.

De poco sirven los concentrados plaquetarios que desconocen la biología y no siguen métodos estandarizados y eficientes para su producción, así alcancen concentraciones superiores a 8 veces los valores en sangre.

Cytogel® maneja una concentración de plaquetas preservadas 5,5 veces por encima de la basal, con una cantidad suficiente de leucotrieno A4 para suprimir la liberación de citoquinas. De ahí que posea un efecto antiinflamatorio que facilita la proliferación de fibroblastos, la diferenciación de células madre adultas y la regeneración de los tejidos.

Los factores de crecimiento (FC) son polipéptidos reguladores de la actividad celular que cumplen funciones de mensajeros y señalizadores durante el proceso de cicatrización de heridas y regeneración de tejidos. Varios de estos factores se encuentran en los gránulos alfa y son liberados a los tejidos durante la activación plaquetaria, mediante el fenómeno de la degranulación.

También hay FC solubles, llamados factores plasmáticos, que como su nombre lo indica están disueltos en el plasma y complementan la actividad de los FC de las plaquetas (12).

Sin embargo, el resultado final no depende de la acción de un solo factor de crecimiento en particular, sino de la actividad conjunta de varios de ellos en un momento y lugar determinados, y de acuerdo con las condiciones propias de cada situación en particular.

Así, los resultados de su señalización estarán dados por el tipo de tejido afectado (hueso, cartílago, piel, etc.), por la matriz extracelular disponible, y por las distintas variables fisiológicas y fisiopatológicas presentes en cada caso.

Por último, las matrices proveen un soporte temporal para la diferenciación y proliferación de las células madre mesenquimales, pericitos y una base para la reconstrucción de tejidos. En este sentido las matrices pueden ser sintéticas o de origen biológico y el estudio de las mismas es uno de los campos principales de la ingeniería tisular en la actualidad. La investigación en este campo ha reforzado la ciencia de los materiales biológicos con desarrollos como (13):

• Copolímeros de colágeno – Poliacrilamida
• Dextranes – Poliortoésteres
• Alginatos – Hidroxiapatita
• Fibrina – Gelatinas
• Siliconas – Hidrogeles fotopolimerizados

En resumen, la Ingeniería tisular enfrentó confusiones en su alcance y definición, en especial con la medicina reparativa. Pero hoy en día está claro que la IT es un campo científico bien definido.

Su objetivo va más allá de la medicina reparativa: persigue la regeneración de los tejidos dañados para que sean reemplazado sin vivo por tejidos sanos, anatómica y funcionalmente indistinguibles de los originales, o el desarrollo in vitro de tejidos sustitutivos funcionales que al ser implantados en el paciente funcionan como si fueran del huésped y reemplazan a los tejidos dañados. Esto la diferencia de otras alternativas terapéuticas como diálisis peritoneal, implante de bombas de insulina, órganos artificiales, etc.