Curar heridas con campos eléctricos
Los campos eléctricos (CE) tienen una gran importancia en muchos procesos del organismo, por ejemplo como señales para el desarrollo y el ciclo vital de los tejidos, así como para el desarrollo embrionario. Tras una lesión en la piel, el intercambio de iones entre la herida y la piel intacta genera CE de forma natural. Sin embargo, nuevas herramientas y métodos para estudiar la estimulación eléctrica directa del tejido humano podrían contribuir al desarrollo de nuevas aplicaciones clínicas de los CE. En el proyecto SPEEDER, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, un equipo de investigadores trató de colmar esta brecha del conocimiento y probó si los CE se pueden emplear para curar heridas complejas. «Nos alegró mucho corroborar que, al menos en nuestro modelo de cicatrización de heridas en un chip, las heridas epiteliales cicatrizaban hasta tres veces más rápido cuando se aplicaba estimulación eléctrica», comenta Maria Asplund, catedrática de Materiales y Sistemas Electrónicos en la Universidad Tecnológica Chalmers (Suecia) y coordinadora del proyecto SPEEDER.
La electrotaxis en el punto de mira
El equipo de SPEEDER se centró en una interacción específica de algunas células denominada electrotaxis, un fenómeno a través del cual las células orientan su migración en respuesta a un CE. «Creemos que el empleo de CE para guiar la migración de las células cutáneas podría constituir un método bastante eficaz para influir en la forma en que las células se infiltran en las heridas, lo que podría aumentar las posibilidades de que el epitelio crezca de nuevo y recubra más rápidamente la herida abierta», explica Asplund. Utilizar los CE para estimular la cicatrización de heridas sería muy útil para las personas mayores, sobre todo para aquellas que padecen enfermedades concomitantes como la diabetes o lesiones medulares, cuya capacidad de cicatrización suele estar comprometida. Incluso las heridas pequeñas pueden terminar convirtiéndose en crónicas, lo cual tiene grandes repercusiones para el paciente y la sociedad. Por ejemplo, el cuidado de las heridas crónicas representa cerca del 2 % del presupuesto sanitario sueco.
Desarrollo de chips fluídicos
El equipo de SPEEDER creó un nuevo tipo de electrodo, que posibilita la estimulación eléctrica directa, biocompatible y coherente del tejido humano, manteniendo al mismo tiempo la rentabilidad del sistema. Para probar su nuevo concepto de estimulación por CE y sus materiales, los investigadores construyeron sofisticados entornos microfluídicos (chips fluídicos) en el laboratorio, donde podían estimular diferentes células cutáneas y células epiteliales. «Aún no hemos empezado a trabajar con tejidos humanos, pero una actividad derivada interesante consistió en construir entornos similares para la estimulación del tejido encefálico —añade Asplund—. De este modo, pudimos estudiar afecta el tipo de estimulación que se utiliza en la estimulación transcraneal en un corte completo de tejido encefálico». Los resultados de estos experimentos se han publicado hace poco en la revista «Lab on a Chip». El equipo trabaja ahora para aplicar estos hallazgos en la piel humana. Asimismo se descubrió que la estimulación podía compensar el deterioro de la cicatrización de heridas en células diabéticas, un descubrimiento que se ha publicado en «Lab on a Chip» a principios de este año.
Colaboración en la investigación sobre la regeneración de la médula espinal
«A un nivel más general, ahora sabemos mucho más sobre la estimulación por corriente continua (CC) y cómo la interacción entre distintos materiales podrían hacerla biocompatible», señala Asplund. «En estos momentos estamos estudiando la aplicación de este método en la cicatrización de heridas, pero también en otros procesos regenerativos, como la estimulación por CC para regenerar la médula espinal». Este trabajo, que se está llevando a cabo en colaboración con un equipo de Nueva Zelanda, se basa en los conceptos de materiales desarrollados en el marco del proyecto SPEEDER. Estamos ilusionado por comprobar si la regeneración guiada por CC también aporta algún beneficio —concluye Asplund—. Este proceso se suele estudiar empleando cultivos celulares, pero ahora tenemos la capacidad para hacerlo con tejidos reales, algo verdaderamente fascinante».
Palabras clave
SPEEDER, herida, cicatrización, eléctrico, campo, tejido, chips fluídicos, médula, espinal, regeneración
