Bases Bioquimicas de la Cicatrización de las Heridas

El proceso fisiológico de la cicatrización de heridas está basado en una serie de sustancias con características bioquímicas muy específicas que constituyen las proteínas más abundantes del organismo.

Su síntesis, aunque no completamente conocida, se basa en una serie de reacciones bioquímicas complejas que le dan a la proteína las características necesarias de acuerdo con su función de sostén y al mismo tiempo permiten la elasticidad necesaria.

Se conoce bien la interrelación de esta síntesis y proceso bioquímico con algunas sustancias como oxígeno, hormonas, vitaminas y elementos traza que hacen que el proceso de síntesis sea correcto o llevan, en caso de haber deficiencia de algunos elementos, a la formación de proteínas incompletas con estructuras débiles y, por tanto, con una capacidad limitada de cumplir su función.

Se analizan las proteínas más importantes con sus características bioquímicas, haciendo algunas anotaciones sobre aspectos específicos de interés clínico (2, 3, 8).

Colágeno

De acuerdo con su conformación o forma tridimensional, las proteínas se dividen en dos grandes grupos: proteínas fibrosas como el colágeno, y proteínas globulares como el fibrinógeno.

Las fibrosas están constituidas por una cadena de polipéptidos organizados en forma paralela a lo largo de un eje longitudinal que forma proteínas largas en capas insolubles en agua y que forman la base del tejido conectivo, siendo la más abundante en el organismo y, además, tiene la capacidad de organizarse en forma diferente de acuerdo con su función, logrando gran fuerza en el tejido conectivo con poca capacidad de estiramiento o, en el caso de la piel, de organizar sus cadenas de aminoácidos en tal forma que permita tener suficiente fuerza al mismo tiempo que la elasticidad necesaria para esa función específica.

La estructura de la proteína del colágeno está dada por su secuencia de aminoácidos; no tiene todos los 20 de las proteínas, pero es rica en glicina, prolina y su derivado la 4-hidroxiprolina, un aminoácido rara vez encontrado en las proteínas fuera del colágeno.

Aminoácidos

Estos aminoácidos forman las moléculas de tropocolágeno, es decir, las subunidades que se organizan en forma paralela que se encadenan por enlaces covalentes de residuos de dehidrolisinoleucina, y que son el resultado de una reacción enzimática entre los residuos de lisina de las dos cadenas adyacentes de tropocolágeno (8, 13~15).

Existen cinco tipos de cadenas designadas como al(l), al(ll), al(lll) y al (IV), y a2, que forman cuatro clases diferentes de colágeno de acuerdo con el tipo y concentración de las cadenas alfa.

Colágeno
(Tipos de cadenas alfa)
Tipo 1: [ al (1)] < 2/ a2
Tipo 11: [ al (11)]3
Tipo III: [ al (111)]3
Tipo IV: [ al (IV» ]3

Síntesis del colágeno. Son los fibroblastos las células encargadas de su síntesis mediante un proceso de hidroxilación que tiene lugar en los ribosomas, los aminoácidos prolina, glicina e hidroxiprolina principalmente, con una adecuada oxigenación y en presencia de Fe, ácido ascórbico y a-ketoglutarato, se produce la hidroxilación, la formación de las moléculas de tropocolágeno y posterior organización estructural del colágeno. Las secuencias más frecuentes de aminoácidos presentes en las cadenas alfa, son: Gli-Pro-Hipr o Gli-X-Hipr.

El tropocolágeno es liberado por los ribosomas en las cisternas del reticuloendoplásmico. Después pasa a las vacuolas del aparato de Golgi y finalmente es excretado por la célula.

Elastina

Es la segunda proteína más importante del tejido conectivo; su composición de aminoácidos es diferente de la del colágeno; como su nombre lo indica, es el componente principal de las estructuras elásticas del organismo como, por ejemplo, la pared de los vasos arteriales importantes.

Sus fibras están formadas por enlaces entrecruzados de moléculas casi esféricas. Estos enlaces cruzados están dados por compuestos derivados de la lisina que son la desmosinae isodesmosina. La deficiencia de piridoxina y cobre hacen que la deposición de fibras de elastina sea débil, lo que produce una debilidad en los tejidos que dependen de la elastina.

La molécula de elastina está libre de mucopolisacáridos lo cual la hace resistente a la digestión por tripsina o a la hidroxilación por la pepsina; sinembargo, el páncreas es capaz de producir la elastasa que tiene una capacidad no usual de hidrolizar la elastina.

Sustancia Fundamental

La sustancia fundamental es la malla de mucopolisacáridos, glicoproteínas y mucoproteínas, contenidos en el líquido extracelular, que representa una tercera parte del agua corporal total.

Contiene electrolitos en concentración similar a la del plasma y material soluto en pequeñas cantidades como oxígeno, CO2, glucosa y úrea, presentes para el metabolismo celular o bien, como resultado de la excreción de las células (17, 18).

Glicoproteínas. Son proteínas que contienen grupos de carbohidratos, adheridos por enlaces covalentes a la cadena de polipéptidos. Las proteínas con alto contenido de carbohidratos, que también se han llamado proteoglicanos, son parte importante de la estructura de la membrana celular y de proteínas tan importantes como la fibrina.

Glicoproteínas
Plasma
Fibrinógeno
Grupos ABO
Inmunoglobulinas
Hormonas
FSH
TSH
Enzimas
Ribonucleasa
Colinesterasa
Pepsina
Otras estructuras
Membrana celular
Secreciones mucosas

Mucoproteínas

Son proteínas complejas con mucopolisacáridos ácidos llamados glucosaminoglicanos que son polímeros de azúcares de hexosa que poseen grupos aminos como la hexosamina, D-glucosamina y D-galactosamina.

Se han dividido las mucoproteínas en dos grupos a saber:

  1. Mucoproteínas no sulfatadas (ácido hialurónico y condroitín).
  2. Mucoproteínas sulfatadas (condroitín sulfato A, condroitín sulfato B o dermatán sulfato, condroitín sulfato C, heparitín sulfato o heparán sulfato, y keratosulfato o keratán sulfato).

Las mucoproteínas son sintetizadas especialmente por el fibroblasto en el retículo endoplasma rugoso de donde sale la proteína a la cual se van agregando polisacáridos formados por la adición de azúcares individuales dados por el  nucleótido uridina.

En esta forma, del ácido uridín difosfato glucorónico y de la acetilglucosamina, depende la síntesis del ácido hialurónico. La polimerización de los mucopolisacáridos y su posterior sulfatación ocurre en el aparato de Golgi y los gránulos que contienen las mucoproteínas salen de la célula por el proceso de exocitosis.

La sustancia fundamental frente al trauma ocasionado por la herida, sufre un proceso de polimerización que la hace más permeable a los microorganismos pero también a los mediadores del proceso de inflamación. Igualmente, puede haber excesivo acúmulo de la sustancia fundamental, como sucede en el mixedema causado por el hipotiroidismo.

Final de la Cicatrización

El proceso de angiogénesis es suficiente para satisfacer las necesidades metabólicas del tejido en reparación, la síntesis del colágeno se hace suficiente y poco a poco la herida empieza a parecerse al tejido normal, los macrófagos y fibroblastos disminuyen y se frena entonces la síntesis del colágeno, se reabsorbe su exceso, y lo que queda, deja de ser una estructura amorfa para convertirse en una estructura organizada, intercalando en forma ordenada las moléculas de proteína que permiten dar a la herida la resistencia necesaria la cual se completa 6 meses después al lograr la maduración y la total restructuración, de acuerdo con las características bioquímicas de cada proteína. Aspectos Clínicos de la Cicatrización 

Abstract 

Wound healing takes place as a response to the injury. Is mediated by several hormones, with a well defined biochemical structure that allows their beneficial effect. 

Wound healing itself is based on Collagen, a fibrous protein with high concentration of 4-hidroxipolyne and aminoacid that makes these a unique protein in the human organismo The structure of this protein allows for the strength necessary for wound healing. Elastin, is another protein that gives elastil: characteristics necessary for healing of specific tissues. 

All this takes place on the Ground Substances made of Glicoproteins and Mucopolisacarids an environment that allows the process of wound healing. 

Referencias

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  2. White, Handler, Smith: Principies of Biochemistry.
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  5. Stems E E: Wound Healing Chap 2. Clinical Thinking in Surgery. Lange Medical Book, 1988
  6. Brasken P, Lehto M, Renvalls S: Fibronectin, laminin, and collagen types 1, m, IV and V in the healing rat colon anastomosis [see comments].
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Doctor Jaime Escallón, Coordinador del Dpto. de Cirugía, Fundación Santa Fe de Bogotá, Bogotá D. E., Colombia.

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