Articulo de referencia

Expansión tisular

La expansión tisular es una técnica utilizada por cirujanos plásticos , maxilofaciales y reconstructivos para estimular el crecimiento de piel , hueso u otros tejidos. Otros fen...

La expansión tisular es una técnica utilizada por cirujanos plásticos , maxilofaciales y reconstructivos para estimular el crecimiento de piel , hueso u otros tejidos. Otros fenómenos biológicos, como la inflamación tisular, también pueden considerarse expansión (véase inflamación tisular más adelante).

Expansión de la piel

La expansión cutánea es un procedimiento quirúrgico común para generar piel adicional mediante estiramiento mecánico controlado. Crea piel que coincide con el color, la textura y el grosor del tejido circundante, minimizando las cicatrices y el riesgo de rechazo. [ 1 ]

Cuando la piel se estira más allá de su límite fisiológico, se activan las vías de mecanotransducción . Esto conduce al crecimiento celular y a la formación de nuevas células. En algunos casos, esto se puede lograr mediante la implantación de globos inflables debajo de la piel. El método más común consiste en que el cirujano inserta el expansor inflable debajo de la piel e inyecta periódicamente, durante semanas o meses, una solución salina para estirar lentamente la piel suprayacente. El crecimiento del tejido es permanente, pero se retraerá en cierta medida cuando se retire el expansor. [ 2 ] También existen dispositivos de expansión tisular de aplicación tópica. Estos tienen la ventaja de ser económicos y no requieren un procedimiento quirúrgico para su implantación debajo de la piel. [ 3 ]

Por ejemplo, la cirugía de reconstrucción mamaria puede utilizar esta técnica cuando se extirpa la glándula mamaria mediante cirugía ( mastectomía ). Posteriormente, se inserta un implante mamario más permanente, relleno de solución salina o gel de silicona, debajo del bolsillo de piel expandido.

En otras aplicaciones, se cultiva piel sobrante de forma intencionada mediante expansión en la espalda o las nalgas, para poder extraerla posteriormente y trasplantarla a otra zona donde se haya perdido piel debido a traumatismos , heridas extensas , cirugía , quemaduras , etc.

Mecánica de la expansión de la piel

El estiramiento de la piel más allá de su expansión normal activa diversas vías de mecanotransducción que incrementan la actividad mitótica y promueven la síntesis de colágeno. Como resultado, aumenta la superficie cutánea. Se pueden utilizar enfoques de mecánica del continuo para modelar el crecimiento de la piel durante la expansión tisular, y métodos de elementos finitos no lineales para simular computacionalmente diferentes escenarios de crecimiento tisular. [ 4 ]

El crecimiento del tejido debido a la expansión de la piel puede modelarse como un crecimiento anisotrópico del área superficial, tal como se describe en las siguientes ecuaciones:

F=FmiFgramo{\displaystyle F=F^{e}\cdot F^{g}\,}

dóndeFmi{\displaystyle F^{e}}es un área elástica que se estira y es reversible yFgramo{\displaystyle F^{g}}es un crecimiento de área irreversible descrito por:

Fgramo=θgramoI+[1θgramo]norte0norte0{\displaystyle F^{g}={\sqrt {\theta ^{g}}}\mathbb {I} +[1-{\sqrt {\theta ^{g}}}]n_{0}\otimes n_{0}\,}

dóndenorte0{\displaystyle n_{0}}es un vector en la dirección del espesor de la piel. Suponemos que la piel no crece en la dirección del espesor, ya que el crecimiento del área es igual al crecimiento del volumen oθgramo=dmit(Fgramo)=Jgramo{\displaystyle \theta ^{g}=det(F^{g})=J^{g}}. [ 4 ] También asumimos que la piel recién creada tendrá la misma densidad, rigidez y microestructura que la piel original, no expandida. [ 5 ]

Colgajos libres radiales del antebrazo

Estudios recientes han demostrado que el uso de expansión tisular tópica puede reducir la necesidad de un injerto de piel de espesor parcial tras la obtención de un colgajo libre de antebrazo. [ 6 ] Los autores observaron que esto resulta en menos dolor y un menor tiempo de cicatrización. Este método también ha demostrado ser rentable [ 3 ] y mejorar los resultados estéticos.

En la reconstrucción del cuero cabelludo

La expansión tisular se ha utilizado en el cuero cabelludo para tratar cicatrices y calvicie, en lugar del trasplante capilar cuando no hay suficiente cabello donante para trasplantar en la cicatriz o el tejido cicatricial no está vascularizado para sustentar el crecimiento del cabello. [ 7 ] [ 8 ] Por ejemplo, en un paciente al que se le extirparon melanomas del cuero cabelludo que resultaron en defectos de alopecia (pérdida de cabello), la expansión tisular puede utilizarse para permitir la eliminación de las cicatrices y una cobertura capilar completa. Las dos indicaciones principales para elegir la expansión tisular en lugar del injerto capilar son el tamaño y la forma del defecto en relación con el suministro potencial de cabello donante, y la calidad y el grosor del tejido cicatricial. Las áreas con cicatrices significativas y/o atrofia tisular, que probablemente hagan que el injerto capilar fracase, se extirpan mejor y se reemplazan con piel normal del cuero cabelludo expandida. Según la investigación del Dr. Jeffrey Stuart Epstein cuando era profesor en la Universidad de Miami , teóricamente no hay límite a la cantidad de tejido que se puede crear con la expansión tisular, siempre que el proceso se lleve a cabo gradualmente. [ 9 ]

Restauración del prepucio

La expansión tisular también se ha utilizado para la técnica de restauración del prepucio , que generalmente no es quirúrgica y aplica tensión externamente mediante dispositivos especializados para reemplazar los tejidos circuncidados con células nuevas. [ 10 ]

Las técnicas de expansión tisular no quirúrgicas pueden expandir la piel y la mucosa del pene que aún sobreviven , convirtiéndolo en un tubo más largo para que pueda funcionar como un prepucio . [ 11 ]

Los hombres que han sido circuncidados estiran y aplican tensión a los restos del pene y el prepucio para expandir y alargar el tejido en un intento por producir un prepucio funcional. Esta forma de expansión del tejido puede llevar años, ya que la cantidad de crecimiento de piel necesaria suele ser de alrededor de 15 en 2. [ 12 ] El proceso también es adecuado para aquellos que creen que su circuncisión fue demasiado ajustada o desigual, lo que puede causar erecciones dolorosas u otras complicaciones . Un tratamiento relacionado es la reducción de la fimosis o parafimosis en adultos mediante el estiramiento suave del orificio prepucial.

Expansión ósea

El hueso es otro tejido que puede expandirse con relativa facilidad, utilizando dispositivos externos que se separan lentamente mediante mecanismos mecánicos, de modo que el hueso crece en respuesta al alargamiento ( distractor óseo ). Se han estudiado otras técnicas y dispositivos externos que han mostrado cierto éxito, como en la cirugía fitbone . [ 13 ] Esta técnica fue desarrollada en 1951 por el médico ruso Ilizarov y se denomina aparato de Ilizarov . Es capaz de alargar extremidades en casos de pérdida ósea patológica, asimetría de extremidades, enanismo , baja estatura, etc. En cirugía reconstructiva y estética, los expansores óseos se han utilizado para alargar la mandíbula en casos de trastornos congénitos , traumatismos , tumores , etc. Otros dispositivos más recientes, como el ortofix y el distractor cinético esquelético intramedular (ISKD), también se utilizan para el alargamiento de extremidades. Puede añadir más de 15 centímetros por hueso, pero es caro, doloroso y requiere mucho tiempo (cada procedimiento dura entre 8 y 12 meses). 

Expansión muscular

El tejido muscular también puede expandirse y crecer, en un proceso conocido como miofibrilogénesis inducida por estiramiento . [ 14 ] [ 15 ]

Inflamación de los tejidos

La inflamación, en sentido biológico, se refiere a la respuesta celular del cuerpo a las alteraciones, ya sean internas o externas. En el caso del asma o la bronquitis crónica, el cuerpo humano responde a los alérgenos o contaminantes inundando el árbol bronquial y las paredes de las vías respiratorias con células mononucleares. Las capas de la pared de las vías respiratorias, incluido el revestimiento interno del tejido epitelial, se engrosan y expanden entre un 10 % y un 300 % en comparación con individuos sanos, obstruyendo el flujo de aire. [ 16 ] La persistencia de la enfermedad a largo plazo, junto con la hiperreactividad de las vías respiratorias (contracción del músculo liso o hiperreactividad bronquial ), conduce a una inflamación y engrosamiento crónicos y continuos, y a una remodelación notable de las vías respiratorias que consiste en vías respiratorias más rígidas y pérdida de elasticidad. [ 17 ] La inflamación en un cilindro constreñido, como ocurre con las vías respiratorias, eventualmente se pliega sobre sí misma, lo que da lugar a patrones de pandeo estudiados mecánicamente y relaciones de crecimiento dentro de los revestimientos tisulares. [ 18 ] [ 19 ]

Expansión del tejido mamario

La expansión tisular es una técnica común utilizada para la reconstrucción mamaria . [ 20 ] Esto implica esencialmente la expansión de la piel y el músculo de la mama utilizando un expansor tisular temporal . [ 21 ] De tres a cuatro semanas después de la mastectomía , se inyectará una solución salina en el expansor para llenarlo gradualmente. Este proceso se apoya en un pequeño mecanismo de válvula ubicado dentro del expansor y continuará hasta que su tamaño sea ligeramente mayor que el de la otra mama. Por lo general, puede tomar varias semanas o meses para completar el proceso. Este expansor tisular se retira después de unos meses y en ese momento se realiza la reconstrucción con colgajo microvascular o la inserción de un implante mamario permanente. En ocasiones, el oncólogo médico/radioterapeuta recomienda quimioterapia o radioterapia después de la mastectomía. Estos tratamientos retrasan el proceso de expansión tisular aproximadamente de cuatro a ocho semanas. Los expansores tisulares tienen cubiertas externas de silicona y una válvula interna o un puerto externo para permitir la inyección de solución salina.

Alternativas a la expansión de la piel

La investigación dedicada a los injertos de piel alternativos se encuentra actualmente dentro del ámbito de la ingeniería de tejidos. Múltiples sustancias derivadas de tejidos y similares a los tejidos, obtenidas mediante ingeniería, han superado la aprobación de la FDA y se han comercializado, aunque su éxito financiero ha sido moderado. [ 22 ] Las limitaciones de esta estrategia incluyen largos tiempos de incubación, así como la dificultad para imitar con exactitud las propiedades mecánicas y biológicas de la piel funcional. [ 23 ] Sin embargo, los beneficios abarcan desde una menor morbilidad en el sitio donante (como resultado de no necesitar extraer tejido de la expansión cutánea) hasta una fuente de materiales fácilmente disponible para la medicina de urgencias en caso de quemaduras o lesiones traumáticas. Actualmente, existe un gran interés clínico en desarrollar injertos de piel de ingeniería económicos que posean las propiedades mecánicas y biológicas de la piel.

Véase también

Referencias

  1. Zöllner, Alexander M.; Buganza Tepole, Adrian; Gosain, Arun K.; Kuhl, Ellen (2011). "Crecimiento de la piel: expansión tisular en la reconstrucción de la frente pediátrica" . Biomechanics and Modeling in Mechanobiology . 11 (6): 855– 867. doi : 10.1007/s10237-011-0357-4 . PMC 3425448. PMID 22052000 .  
  2. Neumann, CG (1957). "La expansión de un área de piel mediante la distensión progresiva de un balón subcutáneo; uso del método para asegurar la piel para la reconstrucción subtotal de la oreja". Cirugía Plástica y Reconstructiva . 19 (2): 124– 30. doi : 10.1097/00006534-195702000-00004 . PMID 13419574 . S2CID 36246768 .  
  3. 1 2 Bonaparte, JP; Corsten, M.; Allen, M. (2011). "Rentabilidad de un dispositivo de expansión tisular preoperatorio de aplicación tópica para colgajos libres radiales del antebrazo: un estudio de cohorte1". Otorrinolaringología Clínica . 36 (4): 345– 51. doi : 10.1111/j.1749-4486.2011.02354.x . PMID 21651729 . S2CID 25611539 .  
  4. 1 2 Zöllner, Alexander M.; Buganza Tepole, Adrian; Kuhl, Ellen (2012). "Sobre la biomecánica y la mecanobiología de la piel en crecimiento" . Theoretical Biology . 297 : 166–175 . Bibcode : 2012JThBi.297..166Z . doi : 10.1016/j.jtbi.2011.12.022 . PMC 3278515. PMID 22227432 .  
  5. Buganza Tepole, Adrian; Ploch, Christopher Joseph; Wong, Jonathan; Gosain, Arun K.; Kuhl, Ellen (2011). "Crecimiento de la piel: expansión tisular en la reconstrucción de la frente pediátrica" . Biomechanics and Modeling in Mechanobiology . 11 (6): 855– 867. doi : 10.1007/s10237-011-0357-4 . PMC 3425448. PMID 22052000 .  
  6. Bonaparte, JP; Corsten, MJ; Allen, M (2011). "Tiempo de cicatrización de los sitios donantes de colgajos libres radiales del antebrazo después de la expansión tisular preoperatoria: ensayo controlado aleatorizado". Journal of Otolaryngology . 40 (Suppl 1): S20–7. PMID 21453657 . 
  7. Van Atta, Burr: "Fue un poco exagerado, pero revirtió su calvicie". The Philadelphia Inquirer, marzo de 1989.
  8. Kirschner, Joyce: "Hoy con pelo, mañana sin él: Estas son las últimas técnicas para combatir la calvicie". Inside Magazine, otoño de 1989.
  9. Hair Transplant Forum International, septiembre/octubre de 2006, Reconstrucción del cuero cabelludo: El papel de la expansión tisular. Archivado el 18 de febrero de 2012 en Wayback Machine ( archivo ).
  10. Radovan, C (1984). "Expansión tisular en la reconstrucción de tejidos blandos". Cirugía Plástica y Reconstructiva . 74 (4): 482– 92. doi : 10.1097/00006534-198410000-00005 . PMID 6484035 . 
  11. Collier (2011). "Completo de nuevo: la práctica de la restauración del prepucio" . CMAJ . 183 ( 18): 2092–3 . doi : 10.1503/cmaj.109-4009 . PMC 3255154. PMID 22083672 .  
  12. "No es un "recorte", sino 15 pulgadas cuadradas" . NOHARMM . Consultado el 4 de junio de 2019 .
  13. Lasheen, Ahmed E.; Salim, Aiman; Hefny, Mohamad R.; Al-Bakly, Esam (2004). "Expansión tisular externa lograda con éxito mediante presión negativa". Surgery Today . 34 (2): 193– 6. doi : 10.1007/s00595-003-2667-3 . PMID 14745629. S2CID 23966501 .  
  14. De Dyne, Patrick G (2001). "Aplicación del estiramiento pasivo y sus implicaciones para las fibras musculares". Revista de la Asociación Americana de Terapia Física . 81 (2): 819– 827.
  15. Kamikawa, Yurie; Ikeda, Satoshi; Harada, Katsuhiro; Ohwatashi, Akihiko; Yoshida, Akira (2013). "El estiramiento repetitivo pasivo durante un corto período de tiempo en una semana aumenta los factores reguladores miogénicos y el ARNm de la cadena pesada de miosina en los músculos esqueléticos de ratas" . The Scientific World Journal . 2013 : 1–6 . doi : 10.1155/2013/493656 . PMC 3676914. PMID 23766692 .  
  16. Cohn, Lauren; Elias, Jack A.; Chupp, Geoffrey L. (1 de abril de 2004). "Asma: Mecanismos de persistencia y progresión de la enfermedad". Annual Review of Immunology . 22 (1): 789– 815. doi : 10.1146/annurev.immunol.22.012703.104716 . PMID 15032597 . 
  17. Brackel, HJ; Pedersen, OF; Mulder, PG; Overbeek, SE; Kerrebijn, KF; Bogaard, JM (septiembre de 2000). "Las vías respiratorias centrales se comportan con mayor rigidez durante la espiración forzada en pacientes con asma". American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine . 162 (3 Pt 1): 896–904 . doi : 10.1164/ajrccm.162.3.9905034 . PMID 10988102 . 
  18. Wiggs, Barry R.; Hrousis, Constantine A.; Drazen, Jeffrey M.; Kamm, Roger D. (diciembre de 1997). "Sobre el mecanismo de plegamiento de la mucosa en las vías respiratorias normales y asmáticas". Journal of Applied Physiology . 83 (6): 1814– 1821. doi : 10.1152/jappl.1997.83.6.1814 . PMID 9390950. S2CID 1209384 .  
  19. Moulton, DE; Goriely, A. (abril de 2011). "Posible papel del crecimiento diferencial en la remodelación de la pared de las vías respiratorias en el asma" (PDF) . Journal of Applied Physiology . 110 (4): 1003– 1012. doi : 10.1152/japplphysiol.00991.2010 . PMID 21252217 . 
  20. Argenta, LC. (1984). "Reconstrucción de la mama mediante expansión tisular". Clinics in Surgery . 11 (2): 257– 64. PMID 6723196 . 
  21. Rodovan, C. (1982). "Reconstrucción mamaria después de la mastectomía con expansor temporal". Cirugía Plástica y Reconstructiva . 69 (2): 195– 208. doi : 10.1097/00006534-198202000-00001 . PMID 7054790 . S2CID 28106120 .  
  22. Advanced Tissue Sciences Inc.: aprendiendo del pasado, un estudio de caso para la medicina regenerativa.
  23. Ingeniería de tejidos para la regeneración de la piel: la encrucijada de los biomateriales, la cicatrización de heridas, el desarrollo embrionario, las células madre y la regeneración.
  • Aparato de Ilizarov .
  • Acerca de Rostros: Piel . Exposición en línea del NICDR (Institutos Nacionales de Salud). Fuente de las imágenes utilizadas.