Médicos mexicanos que laboran en el Banco de Piel y Tejidos, del Instituto Nacional de Rehabilitación (INR), y en la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) han desarrollado innovadores procesos que ayudan a preservar y cultivar piel humana en laboratorio. Uno de estos avances, que es el proceso de criopreservación de células de la piel a menos 70 grados centígrados fue concebido en el INR y ya solicitó su registro de patente.
El doctor Francisco Martínez Flores, del INR creó un protocolo original y de ciclo completo para salvar la piel de un donador cadavérico con el mayor número posible de células vivas; congelar o criopreservar ese tejido a menos de 70 grados centígrados durante años y descongelarlo con células vivas cuando sea necesario para trasplantarse a pacientes con quemaduras.
Mientras tanto, en la UNAM un equipo de médicos y biólogos integrado por Andrés Castell, Miguel Herrera, Judith Álvarez y Beatriz Hernández estableció un método de trabajo original que ya cuenta con capacidad para cultivar, en 20 días, hasta dos metros de piel humana, viva, desarrollada en laboratorio a partir de un centímetro cuadrado de piel saludable.
El método universitario se ha perfeccionado desde que se dio a conocer por primera vez en el año 2009 y ya ha beneficiado a pacientes que sufrieron quemaduras y que han sido atendidos en diferentes partes de la República.
Los poderes de la piel
La piel nos dice muchas cosas sobre las personas: muestra nuestro origen étnico, estado de salud y edad.
El altísimo valor que se da en todas las culturas a una piel saludable se percibe en los mitos que hablaban de la fuente de la eterna juventud. El sueño de volver a tener una piel sana, joven y hermosa llevó a héroes míticos a cruzar el infierno, como el idealizado Alejandro Magno de Las novelas de Alejandro, escritas en el siglo IV antes de Cristo, pero también incitó a otros personajes a vender su alma al diablo para mantener la belleza de su piel, como ocurre en El retrato de Dorian Grey, de Oscar Wilde.
Esta función estética de la piel cada vez ha sido más importante. De hecho, en la actualidad algunos de los grupos más fuertes del mundo en investigación sobre la piel pertenecen a la industria de cosméticos.
En términos de salud, la piel tiene otras cinco funciones muy importantes que permiten a las personas vivir más años y con mejor calidad de vida: protege al organismo contra agresiones físicas y químicas; alberga un sistema inmunológico muy capaz; mantiene en equilibrio el agua y regula la temperatura interna del cuerpo, y es fundamental para el sistema sensorial. Todas estas funciones son realizadas por un conjunto heterogéneo de células especializadas; en la piel hay células dedicadas a tejer fibras, otras que funcionan como glándulas de sudor, unas más son parte de un sistema de defensas contra microorganismos o toxinas y hay algunas que nada más dan color a la piel.
Congelarla y revivirla
A diferencia de las neuronas y células del corazón que mueren a los pocos minutos de no recibir oxígeno, las células de piel resisten más tiempo y eso ayuda a llevarlas hasta un líquido especial que frena y revierte el proceso de muerte.
El jefe del Banco de Piel del INR, Francisco Martínez Flores, explicó a MiPatente que en ese centro de investigación y atención se ha realizado un conjunto de innovaciones. Estas se aplican en las cuatro fases del protocolo: procuración de piel, recuperación, conservación y liberación para trasplante.
“Anteriormente los tejidos de piel sólo se desinfectaban con radiación Gama, que sacrificaba la viabilidad celular. Eran tejidos esterilizados, pero inertes y nosotros aumentamos el porcentaje de células vivas por tejido, con ello aumenta la viabilidad del trasplante y se reduce el tiempo de recuperación del paciente”, dijo el investigador.
Sus estudios han sido presentados en Congresos Mundiales de Bancos de Piel. Esta unidad del INR es ya centro de referencia nacional, latinoamericana y uno de los más prestigiados bancos de piel del mundo.
Los descubrimientos mexicanos están en proceso de ser patentados. Aunque no se pueden dar a conocer todavía los detalles bioquímicos, el médico cirujano egresado de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEMex), con estudios de posgrado y residencias en México, Estados Unidos, España y Holanda, informó que trabaja con moléculas que evitan la formación de cristales dentro de las células al congelarse y con otras moléculas parecidas a las que participan en los procesos con los cuales las células del cáncer se vuelven inmortales.
“El banco inició actividades de investigación desde 2009, a través de un proyecto apoyado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). El objetivo era buscar todos los elementos importantes y esenciales en la parte de criopreservación de tejidos, con el objeto de que se pudieran generar productos que fueran de aplicación inmediata a necesidades de salud pública en México. Desde ahí, la filosofía del banco siempre ha sido hacer investigación aplicada a la solución de problemas nacionales”, explicó el doctor Martínez.
El Instituto Nacional de Rehabilitación Luis Guillermo Ibarra Ibarra –nombre oficial de la sede del Banco de Piel y Tejido– es uno de los 13 Institutos Nacionales de Salud, de la Secretaría de Salud federal. De acuerdo con esa dependencia, en México se reportan alrededor de 114 mil casos de quemaduras graves de piel al año.
Para atender a todas las víctimas de quemaduras se necesitan nuevos conocimientos, pero también aumentar la cultura de donación y un gran programa de educación de más médicos para que la recuperación, conservación y trasplante de piel siempre tenga la máxima calidad, dijo el director del Banco de Piel y Tejidos.
Construcción capa por capa
La piel se puede comprender mejor si se divide en dos regiones: la epidermis, que es la capa superficial, y la dermis o capa profunda. La primera está constituida en 95 por ciento por células que reciben el nombre de keratinocitos, las cuales se asocian entre sí fuertemente, como si fueran una red de fibras, para formar la parte más fuerte de la piel. El restante 5 por ciento de las células de la epidermis son de distintos tipos, especializadas en diferentes funciones: sensoriales, pigmentarias, inmunológicas.
En la llamada capa profunda o dermis hay también distintos tipos celulares, pero el principal es el fibroblasto, que genera las proteínas responsables del crecimiento de las demás células. Los fibroblastos funcionan como una especie de nodrizas que amamantan y ayudan a crecer a otras células de otros grupos debido a que liberan factores que estimulan el crecimiento de la epidermis, de las células de los vasos o las sanguíneas.
Los fibroblastos también reclutan a más células cuando hay un proceso inflamatorio.
Agrupar y organizar todas estas células en laboratorio es lo que consiguió la UNAM. La elaboración de piel en laboratorio no es tan sencilla como clonar células madre, prender y apagar algunos interruptores genéticos y dejar que se multipliquen esas células hasta obtener metros de tejido o cubetas de células diferenciadas. Hacer piel es parte de un proceso más parecido a preparar un platillo complejo con diferentes ingredientes, como una lasaña.
“Nuestro trabajo tiene un fuerte componente de ingeniería celular. Primero nos apoyamos en una especie de armazón o mol – de. A partir de ahí empezamos a trabajar en las dos capas para darles una estructura adecuada y organizarla por dentro de tal manera que tengamos un símil de lo que ocurre de manera natural en el cuerpo humano. Juntamos tres cosas: el andamio, las células para los tejidos y los factores de crecimiento, para que las células puedan montarse, organizarse y adquirir una estructura sólida”, explica el doctor Andrés Castell., de la Facultad de Medicina de la UNAM.
Tanto Castell como el Maestro en Ciencias Biológicas Miguel Herrera dicen que la piel que fabrican está lista para ser usada y que en este momento ya ha ayudado a numerosos pacientes, pero reconocen que todavía no es la piel perfecta que quisieran entregar a los mexicanos, aunque están cada vez más cerca de obtenerla.
El estudio científico de la piel inició hace casi 400 años en lo que hoy es Italia, pero hace 150 años Paul Langerhans, un joven médico alemán de 21 años, hizo un descubrimiento fundamental en el conocimiento de la piel: identificó, en 1868, las células que hoy llevan su nombre y que resultaron ser células del sistema inmunológico. Desde que se hizo ese descubrimiento, los investigadores se dedicaron a buscar si otros vertebrados tendrían ese mismo tipo de células que ayudan a combatir infecciones. Por muchos años se pensó que sólo los mamíferos tenían ese sistema defensivo en la piel.
Fueron estos mexicanos antes mencionados los primeros en demostrar, gracias a la combinación de un médico experto en inmunología y un biólogo especialista en ranas y tortugas, que los anfibios también tienen células del aparato inmunológico en la piel.
Ese hallazgo les dio cierta fama y prestigio en el mundo de la academia. Pero después de 10 años pensaron que lo mejor era llevar ese conocimiento a resultados más útiles, aplicables. Comenzaron a buscar vacunas contra el cáncer de piel, pero en ese proceso se dieron cuenta de que ya tenían mucho conocimiento en la elaboración del resto de la plataforma.
Sin habérselo propuesto, habían aprendido a elaborar piel. De ese punto a la fabricación de las láminas de piel bastó un paso casi tan directo como el que los aficionados al futbol soccer llaman el pase a la red.
“Sin embargo, tenemos objetivos más amplios, queremos seguir con las investigaciones sobre la vacuna para la piel y seguir la construcción de otros tejidos como hueso y cartílago”, concluye Andrés Castell.
