Tratamiento resistente pero flexible para bebés en el útero
Inspirado en las secreciones pegajosas de la babosa arion oscura, el adhesivo de gel resistente es muy fuerte pero muy flexible, lo que lo hace ideal para sellar heridas, incluso dentro del cuerpo. Crédito: Instituto Wyss de la Universidad de Harvard
En los niños con espina bífida, el tubo neural que forma la médula espinal y el cerebro no se cierra como debería durante el desarrollo prenatal temprano. Eso deja a los nervios de la médula espinal expuestos a daños potenciales por el movimiento fetal y por el líquido amniótico circundante. Entonces, si bien los cirujanos pueden reparar la espina bífida poco después del nacimiento, lo ideal sería cubrir el área expuesta durante la gestación para proteger la médula espinal en desarrollo.
Lo que ha faltado es un adhesivo quirúrgico que por sí mismo pueda soportar el movimiento y el crecimiento fetal, así como la inmersión en líquido amniótico, y que sea selectivo en lo que se adhiere. Un nuevo gel adhesivo no tóxico probado en el Boston Children’s Hospital podría cumplir los requisitos. Dario Fauza, MD, Ph.D., cirujano general afiliado al Centro de Atención Materno Fetal del Boston Children’s, cree que podría mejorar la cirugía prenatal para la espina bífida y quizás otros defectos que requieran un parche.
Inspirado en el adhesivo secreciones de la babosa arion oscura, el gel fue desarrollado en el Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada y la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard (SEAS).
«Esta colaboración fue realmente un esfuerzo de equipo que reunió experiencia quirúrgica y de bioingeniería para abordar una importante necesidad clínica no satisfecha», dijo Benjamin Freedman, Ph.D., becario postdoctoral en el Instituto Wyss y SEAS, quien co-creó la tecnología. «Anteriormente habíamos probado los adhesivos resistentes en muchos sistemas de modelos vivos, pero ninguno tan complejo como la cirugía fetal. Nos sorprendió que los materiales funcionaran tan bien en este entorno desafiante».
The darky arion slug (derecha) , cuyas secreciones inspiraron el nuevo adhesivo (izquierda). Crédito: Instituto Wyss de la Universidad de Harvard
Poniendo a prueba un gel inspirado en babosas
Al enterarse de su buen desempeño en el sellado de tejidos del corazón, la piel y el hígado, Fauza decidió probarlo en cirugía fetal. comenzando con la espina bífida.
«El entorno fetal plantea desafíos únicos para los adhesivos quirúrgicos, particularmente en el contexto de la espina bífida», dijo Fauza. «Estos incluyen la exposición continua al líquido amniótico químicamente complejo y la rápida tasa de crecimiento del feto en las últimas etapas de la gestación».
El nuevo gel consta de dos componentes: un hidrogel hecho de dos cadenas de polímero unidas (alginato y poliacrilamida), unidos a un polímero adhesivo (quitosano). Stefanie Lazow, MD y Daniel Labuz, MD, becarios quirúrgicos de Boston Children’s, probaron el gel en el laboratorio y en un modelo de conejo prenatal con espina bífida.
Como informó el equipo en el Journal of Pediatric Surgery, el gel demostró ser duradero , fuerte y flexible. Los parches hechos con él se adhirieron firmemente alrededor de los bordes del defecto de la espina bífida. A medida que el feto crecía, el gel se expandía y permanecía en su lugar en el 70 por ciento de los animales probados (y finalmente, cuando los cirujanos perfeccionaron su técnica, en el 100 por ciento).
Inspirado en la mucosidad secretada por la babosa arion oscura. , investigadores del Instituto Wyss han desarrollado un adhesivo quirúrgico que puede adherirse a superficies húmedas y dinámicas dentro del cuerpo, incluidos el corazón, los pulmones, los tendones, los cartílagos y los huesos. Junto con un hidrogel resistente novedoso, que puede sufrir grandes deformaciones sin romperse, este adhesivo quirúrgico podría superar e incluso reemplazar los métodos de cierre de heridas existentes. Crédito: Instituto Hansjrg Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada
«Con algunas formas convencionales de reparación, la médula espinal puede quedar anclada a los materiales protésicos, una complicación que puede afectar negativamente la función de la médula espinal», dijo Fauza. «Este nuevo material permite la adhesión selectiva solo a la periferia del defecto de la espina bífida, pero no a la médula espinal. Para que se produzca la adhesión, ambos componentes deben interactuar con el tejido, lo que puede ser controlado por el cirujano».
El gel superó una serie de otras pruebas, como sumergirlo en líquido amniótico y exponerlo a presión hidráulica que imitaba el entorno uterino. Mantuvo las heridas selladas incluso cuando estaban mojadas e incluso en superficies en movimiento. En el modelo animal, sobrevivió a los rigores del entorno intrauterino. Y parecía no interactuar bioquímicamente con el tejido fetal, sin causar inflamación u otra toxicidad. Incluso se sugirió que el gel promovía la cicatrización de heridas, en lugar de simplemente actuar como un parche.
Los próximos pasos del equipo serán probar el gel en modelos animales más grandes con tiempos de gestación más prolongados (en lugar de 32 -33 días en el modelo de conejo). También explorarán formas de introducir el gel de forma menos invasiva, utilizando un endoscopio y un puerto en el útero, en lugar de una cirugía abierta.
«El componente de hidrogel se puede enrollar alrededor de un instrumento y el componente adhesivo es líquido, por lo que ambos deben ser susceptibles de colocación quirúrgica a través de métodos mínimamente invasivos», dijo Fauza. «Planeamos explorar el uso de este material para otras anomalías congénitas expuestas al líquido amniótico, por ejemplo, gastrosquisis y tumores como los teratomas».
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La investigación encuentra que la cirugía de espina bífida antes del nacimiento restaura la estructura cerebral Más información: Stefanie P. Lazow et al. Un nuevo bioadhesivo expandible de dos componentes para la cobertura de defectos expuestos: aplicabilidad a los procedimientos prenatales, Journal of Pediatric Surgery (2020). DOI: 10.1016/j.jpedsurg.2020.09.030 Información de la revista: Journal of Pediatric Surgery
Proporcionado por Hansjrg Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering Cita: resistente pero flexible tratamiento para bebés en el útero (2020, 1 de diciembre) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-12-tough-flexible-treatment-babies-womb.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.