Tendencia natural, desde lo artificial

2012/04/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Medikuntza

Los trucos de los ingenieros llegan al mundo del trasplante. En junio de 2011, en los Países Bajos, una mujer de 83 años es trasplantada una mandíbula de titanio. Tenía una infección crónica del hueso y los médicos consideraban que la mejor opción era trasplantar la mandíbula. Pero no hicieron un trasplante habitual. Por su parte, los ingenieros de la empresa Layer Wise fueron los encargados de elaborar un hueso sintético a través de una impresora 3D.

Es una técnica habitual en ingeniería para la fabricación de piezas industriales complejas, el ingeniero crea en el ordenador un modelo tridimensional de la pieza, a partir del cual la máquina está formada por capas de material superpuestas. En este caso, la impresora fabricaba las capas con polvo de titanio metálico, fundiendo con un láser y pegando cada una de ellas al anterior. Para completar un milímetro de altura, ponía 33 capas. De esta manera, consiguieron una gran precisión en la forma de la mordaza. Tiene enlaces articulados, zonas de pegado muscular y un espacio para los vasos sanguíneos que el cuerpo va a desarrollar tras el trasplante y todas estas características geométricas fueron diseñadas para la cara de este paciente concreto. Y el último paso del trabajo de los ingenieros fue cubrir toda la mordaza con un material biocerámico. Es un ejemplo de hueso sintético a medida.

Al ser una mordaza a medida, los médicos la colocaron fácilmente en su lugar y se redujo mucho el tiempo de intervención. Sin embargo, el trasplante no fue sencillo y la mordaza presenta algunos inconvenientes. Por ejemplo, la mordaza original de la mujer pesa 107 gramos más que su mordaza original, lo que significa que el paciente tendrá que acostumbrarse a llevar este peso adicional en la cara. Sin embargo, el trasplante se ha considerado un gran avance. Abre las puertas al concepto de impresión de partes del cuerpo.

Un ventrículo mecánico

Mediante la técnica de impresión no podrán realizarse hígados, riñones o corazones enteros. En cuanto a la geometría sí, y es posible que con esta técnica se puedan realizar piezas sintéticas de los sustitutos de estos órganos. Pero la ingeniería de hoy tiene otros trucos para ayudar en el trasplante.

En febrero, el paciente de 57 años, Eufemio García, fue sustituido por un sustituto mecánico de ventrículo en el hospital de Bellvitge, en Cataluña. El dispositivo se ha denominado corazón artificial, pero se trataba de una turbina que ayudaba a bombear el ventrículo izquierdo; no era una pieza pequeña, como las válvulas artificiales tradicionales, ni un corazón artificial completo, sino una máquina intermedia. Sin embargo, fue uno de los primeros trasplantes de este tipo de dispositivos.

La empresa Layer Wise utilizó la técnica de la impresora 3D para crear una mandíbula artificial y fue trasplantada a una mujer. Equipo trasplantador y radiografía de mandíbula trasplantada. Ed. © Layer Wise

El objetivo del trasplante, sin embargo, no era permanecer toda la vida dentro del cuerpo, sino una solución hasta conseguir un corazón natural. Sin embargo, los médicos destacaron que pensaba que estaba a largo plazo, ya que otros órganos artificiales similares a los utilizados actualmente sólo funcionan durante un mes.

El trasplante de Bellvitg se hizo famoso por la muerte de García poco después. Tras realizar el trasplante se presentó el logro ante los medios de comunicación unos días después. Y al día siguiente de la rueda de prensa el paciente murió debido a una arritmia ventricular. Los médicos dejaron claro que el ventrículo artificial funcionó correctamente y que no se trataba de un dispositivo diseñado para hacer frente a estas arritmias (aunque el dispositivo tuviera un desfibrilador).

El dispositivo establecido a García, llamado Incor, no se trasplanta porque no se quita el corazón para instalar el dispositivo. Se hace cargo de una parte del corazón, del ventrículo, sin expulsarlo. Además, no todo el dispositivo está dentro del cuerpo, tiene un cable que sale al exterior conectado a dos baterías. Pero no se puede hablar de nuevas tendencias de trasplantes, sin mencionar este tipo de dispositivos. Son máquinas, sintéticas y de duración limitada, pero con estas características amplían la elección de los órganos de los donantes y cumplen la función biológica durante su funcionamiento.

Colágeno para recuperar la vista

La idea de disponer de órganos artificiales para un periodo de tiempo presenta grandes posibilidades. Y no es obligatorio en todos los casos la retirada del órgano artificial una vez transcurrido el plazo.

El uso de corazones artificiales completos por tiempo limitado es habitual en trasplantes. En la imagen, Abiacor, uno de los más utilizados. Ed. © Aviomed

El caso de la córnea es un ejemplo especial desde este punto de vista. En agosto de 2010 se dio a conocer una novedosa técnica consistente en el trasplante de córneas sintéticas a base de colágeno, obteniendo resultados similares a los del trasplante de córneas naturales. Es decir, los pacientes recuperaban la vista al mismo nivel. El éxito de la córnea sintética radica en la respuesta corporal. Sobre la córnea sintética crecen nuevas células, incluso las nerviosas, recuperando así la normalidad del órgano. Se recupera la vista, la sensibilidad al contacto y con el tiempo empieza a formarse lágrimas. Poco a poco la córnea sintética se acerca a la complejidad de los naturales.

Sin embargo, esta complejidad es menor que la de otros tejidos. La córnea no contiene sangre ni linfas. Tampoco las válvulas del corazón. Por tanto, los sustitutos sintéticos son más fácilmente integrables que otros tejidos.

De hecho, sean sintéticos o no, el mundo del trasplante se basa cada vez más en tejidos y partes del cuerpo pequeñas. Las técnicas de trasplante de órganos y las posteriores terapias de seguimiento están mejorando notablemente. Pero se evitan en la medida de lo posible. La tendencia actual es la de preservar el bienestar del paciente, lo que en muchos casos supone el trasplante de tejidos o su simple inserción.

De ahí la modernidad de la medicina de trasplantes, con técnicas avanzadas, pero también con un análisis profundo del estado general del paciente. En los casos en los que sea necesario, también es posible la trasplante de tejidos y órganos sintéticos, pero si es posible se descartan los trasplantes más complejos. En eso consiste la vigilancia del bienestar del paciente. ·