dermis acelular

La dermis acelular es un tipo de biomaterial derivado del procesamiento de tejidos humanos o animales para eliminar las células y conservar porciones de la matriz extracelular (MEC). Estos materiales suelen estar libres de células, lo que los distingue de los aloinjertos y xenoinjertos clásicos , pueden integrarse o incorporarse al cuerpo y han sido aprobados por la FDA para uso humano durante más de 10 años en una amplia gama de indicaciones clínicas. ^{[ 1 ]}

Todas las muestras de ECM se originan a partir de tejidos de mamíferos, como la dermis, el pericardio y la submucosa del intestino delgado (SIS). Tras su extracción, el biomaterial ECM conserva algunas características del tejido original. Los tejidos ECM pueden obtenerse en diferentes etapas del desarrollo de especies de mamíferos como humanos, cerdos, equinos y bovinos. Si bien están compuestos de colágeno fibrilar, la microestructura, la composición específica (incluida la presencia de proteínas no colagenosas y glicosaminoglicanos , así como la proporción de diferentes tipos de colágeno), las dimensiones físicas y las propiedades mecánicas pueden variar. Dependiendo de la etapa de desarrollo del tejido en la que se realizó la extracción, la microestructura puede variar dentro de un mismo organismo. Además, teniendo en cuenta el tamaño y la forma del tejido final, se deben considerar las posibles dimensiones físicas del tejido de origen. ^{[ 1 ]}

A pesar de esta “memoria” del tejido ECM, se han diseñado métodos para modificar, conservar o eliminar estas características innatas. ^{[ 1 ]} El proceso de modificación varía según el material utilizado en el entorno clínico. Algunos biomateriales ECM se someten a una modificación que elimina todas las células, pero deja el resto de los demás componentes ECM, denominada descelularización . Otro proceso que se puede introducir en el biomaterial es la reticulación artificial. Se ha demostrado que la reticulación artificial estabiliza el colágeno reconstituido, que puede degenerar rápidamente in vivo. ^{[ 1 ]} Aunque se obtiene resistencia mecánica, los enlaces cruzados artificiales que se añaden aumentan la probabilidad de rechazo por parte de las células del huésped, debido a su origen extraño. ^{[ 2 ]} Debido a esta complicación, la reticulación intencional ya no se practica, ya que se han realizado avances más recientes que aumentan la vida útil del colágeno sin el uso de estabilización artificial. Finalmente, para garantizar que el biomaterial ECM esté libre de bacterias y virus infecciosos , la mayoría se esterilizan terminalmente. Esto puede incluir gas de óxido de etileno (EO), irradiación gamma o irradiación con haz de electrones (haz de electrones) como agente esterilizante. ^{[ 1 ]}

Los biomateriales de ECM descelularizados pueden procesarse hasta obtener un polvo fino y luego liofilizarse . Este polvo se puede mezclar con colagenasa para formar un hidrogel derivado de ECM ( hidrogeles autorreparables ). Estos hidrogeles se utilizan en cultivos celulares para ayudar a mantener el fenotipo celular y aumentar la proliferación celular. Las células cultivadas en hidrogeles de ECM mantienen mejor su fenotipo que las células cultivadas en otros sustratos como Matrigel o colágeno tipo 1. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Aunque los hidrogeles aún no tienen relevancia clínica directa, han demostrado ser prometedores como método para ayudar en la regeneración de órganos . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

De manera similar, se pueden descelularizar órganos completos para crear andamios de matriz extracelular (MEC) tridimensionales. Estos andamios se pueden volver a celularizar para intentar regenerar órganos completos para trasplante. Este método funciona principalmente para órganos con una vascularización compleja , ya que permite que el detergente se perfunda completamente a través del material. ^{[ 6 ]}

La cicatrización de heridas en la piel y los tendones es un proceso complejo y coordinado que se desarrolla lentamente a lo largo de semanas o incluso años. Actualmente, existen varios productos en el mercado que buscan influir positivamente en este proceso, aunque se dispone de poca información sobre su eficacia. La mayoría de estos productos aún se encuentran en fase de desarrollo, donde se evalúan las interacciones (a menudo inflamatorias) entre el huésped y los dispositivos implantados.

Los biomateriales ECM implantados se dividen en dos categorías generales según su interacción con el huésped. Los dispositivos incorporativos permiten el crecimiento de células y el paso de vasos sanguíneos a través de la matriz, mientras que los biomateriales no incorporativos están encapsulados por una pared de macrófagos fusionados. En biomateriales no incorporativos como Permacol, un implante dérmico porcino acelular para la reparación de hernias, es importante que el material no se degrade ni sea infiltrado por el sistema inmunitario . ^{[ 1 ] [ 7 ]} Los biomateriales encapsulados que son reconocidos como extraños pueden ser degradados y/o rechazados por el cuerpo y migrar al exterior del cuerpo. En biomateriales ECM incorporados, la infiltración por el sistema inmunitario puede ocurrir en tan solo siete días, lo que lleva a una rápida degradación del volumen del dispositivo. En el caso de Graftjacket, un aloinjerto de dermis humana, la matriz es rápidamente poblada por células del huésped como vascularización . El dispositivo en sí disminuyó más del 60% de su volumen y fue reemplazado por fibroblastos y macrófagos del huésped. ^{[ 1 ] [ 8 ]}

Los biomateriales ECM se utilizan para promover la cicatrización en diversos tejidos, especialmente la piel y los tendones. Surgimend, una matriz de colágeno derivada de la dermis bovina fetal, puede estimular la cicatrización de los tendones (que no cicatrizan espontáneamente) en el tobillo. Esta intervención puede reducir el tiempo de cicatrización casi a la mitad y permite al paciente retomar su actividad normal mucho antes. ^{[ 9 ]} Las heridas abiertas, como las de los tendones, no cicatrizan espontáneamente y pueden persistir durante largos periodos. Cuando se añaden biomateriales ECM en múltiples capas a la úlcera, la herida comienza a cerrarse rápidamente y genera tejido del huésped. Aunque los estudios preliminares parecen prometedores, se dispone de poca información sobre el éxito y las comparaciones directas entre diferentes dispositivos de biomateriales ECM en ensayos clínicos en humanos. ^{[ 1 ]}

Alloderm, una dermis acelular derivada de la piel de cadáveres donados , ^{[ 10 ] [ 11 ]} se utiliza en cirugías reconstructivas y dentales. En injertos gingivales , la dermis acelular es una alternativa al tejido cortado del paladar de la boca del paciente. ^{[ 12 ]} También se ha utilizado para la reparación de hernias abdominales , ^{[ 13 ]} y para reconstruir cornetes resecados en el tratamiento del síndrome de nariz vacía . ^{[ 14 ]} Alloderm y otras matrices dérmicas acelulares se utilizan de forma rutinaria en la reconstrucción mamaria con implantes después de la mastectomía para mejorar la cobertura de los tejidos blandos y, por lo tanto, disminuir el riesgo de ondulación visible, contracción capsular, malposición del implante, desplazamiento hacia abajo y exposición del implante. ^{[ 15 ]}

La FDA no ha aprobado ningún producto de matriz dérmica acelular para su uso en la reconstrucción mamaria con implantes tras la cirugía para extirpar un tumor mamario, ya que la literatura publicada sugiere que algunos productos pueden tener perfiles de alto riesgo. ^{[ 16 ]}

• Dermis humana ^{[ 17 ]}
• submucosa del intestino delgado
• Dermis bovina ^{[ 18 ]}
• Dermis porcina ^{[ 19 ]}
• Matriz ósea desmineralizada humana ^{[ 20 ]}
• Pericardio equino ^{[ 21 ]}
• Pericardio bovino ^{[ 22 ]}
• Cáscara de quitina ^{[ 23 ]}
• Duramadre ^{[ 24 ]}
• Alodermo ^{[ 25 ]}