Una membrana rota alrededor del cerebro puede no parecer una complicación quirúrgica importante, pero lo es. Cuando la duramadre se desgarra durante una neurocirugía, ya sea accidental o intencionadamente, puede salir líquido cefalorraquídeo. La tasa de incidencia es aproximadamente del 32 por ciento y las consecuencias van desde retraso en la cicatrización de heridas y dolores de cabeza persistentes hasta meningitis o aracnoiditis.
Es fundamental lograr lo que los cirujanos llaman un cierre dural hermético. Sin embargo, todos los enfoques actuales tienen desventajas.
Las suturas siguen siendo el estándar de oro, pero su colocación lleva mucho tiempo y cada punción con aguja potencialmente daña aún más la duramadre. Los adhesivos tisulares parecían prometedores hasta que los cirujanos descubrieron su tendencia a hincharse excesivamente después de su aplicación, creando lo que se conoce como efecto de masa. Esa es una presión peligrosa sobre el cerebro. Los selladores a base de pegamento también tienen la desafortunada costumbre de fluir libremente hacia áreas donde no deberían ir, potencialmente penetrando en el sistema nervioso central.
Seung Yun Yang y sus colegas de la Universidad Nacional de Pusan en Corea del Sur han desarrollado un enfoque diferente: un parche hecho de ácido hialurónico fotocurable que se adhiere al tejido húmedo después de sólo cinco segundos de exposición a la luz visible.
El material se basa en ácido hialurónico, un biopolímero natural que ya está presente en muchos tejidos blandos. El equipo de Yang lo modificó químicamente uniendo grupos fotoentrecruzables a la columna vertebral del polímero. Dos tipos: metacrilato y 4-pentenoato. Cuando se exponen a una luz violeta de 405 nanómetros, estos grupos se unen rápidamente, transformando el material de un parche flexible a un hidrogel firme.
El proceso de fabricación crea lo que se llama estructura de Jano. Eso significa dos caras diferentes con propiedades distintas. Los investigadores disuelven el ácido hialurónico modificado en agua, lo vierten en moldes y luego lo liofilizan. Durante la liofilización, la superficie expuesta al aire se vuelve relativamente densa, mientras que la superficie que toca el molde permanece porosa. Luego comprimen los parches hasta alcanzar un grosor de aproximadamente 0,2 milímetros.
Esta estructura asimétrica resulta útil en la práctica. El lado poroso absorbe rápidamente sangre y líquido tisular, creando un contacto íntimo con la superficie de la herida. Esto lleva unos 20 segundos. El ácido hialurónico parcialmente disuelto se infiltra en las estructuras microrugosas del tejido. Cuando la luz violeta incide sobre el parche, se produce fotoentrecruzamiento y el material se solidifica formando un hidrogel que se entrelaza mecánicamente con el tejido.
En pruebas de laboratorio utilizando láminas de colágeno perforadas, destinadas a imitar la duramadre, los parches lograron resultados impresionantes. Presiones de estallido de hasta 208,5 mmHg cuando el lado poroso miraba hacia el tejido. Esto es aproximadamente diez veces mayor que la presión intracraneal típica, que ronda los 16 mmHg. El sellador de fibrina comercial Tisseel y las versiones líquidas del ácido hialurónico fotocurable tuvieron un rendimiento deficiente en comparación, ya que no pudieron sellar eficazmente porque fluían a través de los orificios.
La fuerza adhesiva también fue sustancial. Cuando se usaron para unir dos láminas de colágeno, los parches mostraron fuerzas de adhesión de 31 kilopascales usando el lado poroso. Casi diez veces más que los 2,9 kilopascales de Tisseel.
La densa superficie exterior tiene sus propias ventajas. Forma una barrera lubricante suave que reduce la fricción en aproximadamente un 50 por ciento en comparación con los selladores comerciales. Esto es importante porque la adhesión tisular posoperatoria causa complicaciones. Las superficies curativas pueden pegarse entre sí de manera inapropiada, lo que provoca dolor crónico, daño a los nervios y sangrado.
Las pruebas de laboratorio mostraron que los parches también resisten la adhesión de las células. Cuando se cultivaron fibroblastos en las superficies del parche fotocurado, las células tuvieron dificultades para adherirse y no lograron extenderse adecuadamente, pareciendo redondas en lugar de alargadas. Esta propiedad antiadhesiva proviene del propio ácido hialurónico, que tiene una alta carga negativa y una fuerte capa de hidratación que, en conjunto, inhiben la adsorción de proteínas y la unión celular.
El peso es importante en neurocirugía, donde cualquier masa adicional que presione el cerebro es indeseable. Los parches mostraron menos del 200 por ciento de hinchazón en peso cuando se sumergieron en líquido fisiológico. Esto es considerablemente mejor que los productos existentes como CoSeal, que se hincha aproximadamente un 560 por ciento, o DuraSeal en aproximadamente un 200 por ciento.
El equipo probó los parches en conejos con desgarros durales inducidos. Después de la hidratación con solución salina, imitando las condiciones de humedad durante la cirugía real, y cinco segundos de exposición a la luz, los parches se sellaron eficazmente. Cuatro semanas después, el examen reveló que el cráneo y la duramadre se habían reparado sin adhesión postoperatoria al tejido circundante. Los parches se habían biodegradado por completo y no hubo cambios degenerativos como necrosis o inflamación en el cráneo, la duramadre o el tejido cerebral cercano.
Naturalmente, surgen cuestiones de seguridad en torno a los productos de degradación. El proceso de fotoentrecruzamiento crea enlaces químicos entre los grupos unidos, que eventualmente se descomponen mediante hidrólisis en el cuerpo. Para evaluar esto, los investigadores administraron compuestos potenciales de degradación a ratas por vía intravenosa. Las sustancias se eliminaron rápidamente del torrente sanguíneo, con vidas medias que oscilaron entre aproximadamente 21 y 77 minutos, según el compuesto. La mayor parte se excretó a través de los riñones. Veinticuatro horas después de la administración, ninguno de los compuestos seguía siendo detectable en plasma o tejidos, incluidos el cerebro, el hígado, los pulmones, los riñones, el bazo o los ovarios.
SNvia, una empresa de biotecnología y filial de la Universidad Nacional de Pusan, obtuvo la licencia de la tecnología y estableció instalaciones de fabricación para el ácido hialurónico fotoreticulable. Lo llaman PhotoQ-HA. Según el comunicado de prensa, se espera que los estudios preclínicos concluyan en la primera mitad de 2026, y se planea una solicitud de ensayo clínico al Ministerio de Seguridad de Alimentos y Medicamentos de Corea del Sur para el mismo período.
Las aplicaciones podrían extenderse más allá de la neurocirugía. La fuerte adhesión del material a los tejidos húmedos sugiere usos potenciales en parches de administración de fármacos, construcciones cargadas de células para ingeniería de tejidos y tejidos artificiales. Pero por ahora, el beneficio clínico inmediato es claro: un sellado rápido de la herida que reduce el riesgo de fuga de líquido cefalorraquídeo después de desgarros durales.
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