Biomateriales e Injertos

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Biomateriales e injertos celulares: aplicaciones biotecnológicas en el área de medicina regenerativa

Iliana Iséhy Sánchez Muñoz

Universidad Autónoma de Guadalajara

Nota del Autor

Como autora de este ensayo, soy estudiante de Ingeniería en Biotecnología en la Universidad Autónoma de Guadalajara.

Agradezco al profesor Luis Humberto Mota Enciso por dar seguimiento a mi ensayo y apoyarme en la realización de este.

Para aclaraciones u opiniones puede comunicarse al teléfono 8110253873 o enviar mensaje al correo ilian.isehy@gmail.com

Resumen

Las técnicas biotecnológicas para el tratamiento del desgaste y perdida de células en tejidos y órganos son los biomateriales y los injertos celulares (trasplantes celulares). Estas terapias tienen un campo de trabajo en un extenso rango de enfermedades degenerativas y traumatismos. Son opciones que presentan un gran potencial para generar grandes avances médicos en el área de la medicina regenerativa.

La medicina regenerativa es una rama de la medicina que enfoca su desarrollo en los procesos de regeneración en el cuerpo humano. Se han propuesto avances tecnológicos con estas terapias en el campo médico para el tratamiento de enfermedades que se presentan en un gran índice de población mundial como diabetes mellitus, Parkinson, Alzheimer, entre otras. Los biomateriales y los trasplantes celulares presentan diferentes principios; en este ensayo se presentan la descripción de las técnicas, su procedimiento y ejemplos de los avances tecnológicos de importancia que se han realizado en el área médica recientemente.

Palabras clave: Regeneración, Biomateriales, Injertos celulares, Células madre, Medicina Regenerativa.  

Introducción

El deterioro, la enfermedad o la defunción de células en estructuras biológicas del cuerpo humano, como tejidos u órganos, son afecciones que presentan una gran parte de la población mundial, disminuyendo la calidad y esperanza de vida. Se puede mencionar para ejemplificar un gran número de padecimientos relacionados como los son el desgaste celular de las vainas de mielina en las neuronas, la diabetes tipo I, que es una afección diagnosticada por la baja o nula producción de insulina en el páncreas, quemaduras o ulceras en la piel, infarto de miocardio caracterizado por la muerte de una porción del músculo cardiaco generada por la obstrucción de una arteria coronaria, el cáncer, sin mencionar gran número de trastornos anatómicos y fisiológicos de los tejidos y los órganos.

Existe gran variedad de patologías relacionadas con el deterioro y muerte celular que pueden presentar síntomas como dolor crónico, deficiencias metabólicas, e incluso la dependencia o pérdida de la capacidad para realizar actividades de la vida cotidiana, así como deterioro de la memoria, y muerte.

Las formas convencionales en la medicina para tratar el desgate o la muerte celular en tejidos y órganos son: Primero, por medio de trasplante de un donante al paciente. Se hacen trasplantes de corazón, hígado, intestino, entre otros órganos y la donación puede ser por parte de un paciente vivo o fallecido. Segundo, extirpar el órgano o tejido dañado por completo o una fracción; un ejemplo es la nefrectomía, que consiste en extraer del cuerpo humano un riñón o parte de este por causas como daño renal que provoca malfuncionamiento o por cáncer de riñón. Tercero, injertar parte de órganos sanos en órganos dañados para mejorar su estado, por ejemplo, un baipás coronario, cirugía en la cual se obtiene un trozo de vaso sanguíneo de la pierna o pecho para injertarse en la arteria coronaria afectada, creando un atajo que evita la zona obstruida.

Estos tratamientos convencionales tienen grandes desventajas; para el trasplante de un órgano el paciente puede llegar a esperar un largo periodo de tiempo a que el órgano que se necesita esté disponible y, además, los especialistas deben de encontrar un donante compatible con el paciente ya que existe un gran riesgo de rechazo por parte del cuerpo del paciente. Las personas que reciben un trasplante de órgano o tejido deben de medicarse constantemente para que el cuerpo no rechace el órgano en ningún momento. Por lo riesgoso y el gran número de complicaciones de los tratamientos convencionales se han realizado estudios e investigaciones, mejorando así las opciones en el ámbito médico para tratar o regenerar estas afecciones.

En este ensayo se darán a conocer las tecnologías desarrolladas para tratar las patologías relacionadas con el desgaste, enfermedad y muerte de tejidos y órganos de origen biotecnológico, que son los biomateriales e injertos celulares. Se mencionarán aplicaciones y avances biotecnológicos de cada terapea y se indicarán las ventajas y desventajas.

Regeneración:

Capacidad reconstructiva de las células

La regeneración es definida como “… el remplazo de partes del cuerpo por perdida o daño, recuperando masa y función.” (Poss, 2010, pág. 710). La regeneración celular se puede dividir en dos maneras de clasificación, primero, capacidad regenerativa dependiendo del linaje celular, o segundo, dependiendo de la frecuencia en la cual se lleva a cabo proceso de regeneración.  

Para explicar la clasificación relacionada con la capacidad regenerativa que depende del linaje celular es importante comprender que las células del cuerpo humano tienen diferente disposición de regeneración; cierto tipo de linajes celulares proliferan constantemente, como las células hematopoyéticas, que son generadas por células madre multipotentes y unipotentes presentes en algunos tejidos; otros linajes celulares no tienen una regeneración constante y solo proliferan al presentar una lesión o pérdida del tejido, por ejemplo, células epiteliales del hígado, fibroblastos y células del musculo liso. Existen linajes celulares que no tienen la capacidad de regenerarse, y a pesar de la defunción celular o deterioro estas células no van a comenzar el proceso de proliferación ni serán reemplazadas, un ejemplo son las células del musculo cardiaco.

La clasificación que depende de la frecuencia de regeneración tiene dos divisiones: la regeneración homeostática y la regeneración facultativa. La regeneración homeostática es el proceso normal en el cuerpo que se lleva a cabo cotidianamente para el remplazo de células que fueron perdidas día con día por daño, muerte y envejecimiento. La regeneración facultativa, que es el proceso de regeneración que no ocurre constantemente y solo se inicia cuando se es inducido por un factor que pude ser remplazo de un tejido después de un trauma sustancial, amputación o ablación.

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