Las heridas crónicas son un problema de salud importante para los pacientes diabéticos y los ancianos; en casos extremos, pueden incluso conducir a la amputación. Utilizando la estimulación eléctrica, los investigadores de un proyecto de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, y la Universidad de Freiburg, Alemania, han desarrollado un método que acelera el proceso de curación, haciendo que las heridas sanen tres veces más rápido.
Hay un viejo dicho sueco que dice que uno nunca debe descuidar una pequeña herida o un amigo necesitado. Para la mayoría de las personas, una herida pequeña no genera complicaciones graves, pero muchos diagnósticos comunes dificultan mucho más la cicatrización de heridas. Las personas con diabetes, lesiones en la columna o mala circulación sanguínea tienen problemas para curar heridas. Esto significa un mayor riesgo de infecciones y heridas crónicas, que a la larga pueden tener consecuencias tan graves como la amputación.
Ahora, un grupo de investigadores de Chalmers y la Universidad de Friburgo han desarrollado un método que utiliza estimulación eléctrica para acelerar el proceso de curación.
«Las heridas crónicas son un gran problema social del que no escuchamos mucho. Nuestro descubrimiento de un método que puede curar heridas hasta tres veces más rápido puede cambiar las reglas del juego para las personas diabéticas y de edad avanzada, entre otras, que a menudo sufren mucho de heridas que no cicatrizan», dice Maria Asplund, profesora asociada de bioelectrónica en la Universidad Tecnológica de Chalmers y jefa de investigación del proyecto.
Guía eléctrica de las células para una curación más rápida
Los investigadores trabajaron a partir de una vieja hipótesis de que la estimulación eléctrica de la piel dañada puede usarse para curar heridas. La idea es que las células de la piel son electrotácticas, lo que significa que ‘migran’ direccionalmente en campos eléctricos. Esto significa que si se coloca un campo eléctrico en una placa de Petri con células de la piel, las células dejan de moverse al azar y comienzan a moverse en la misma dirección. Los investigadores investigaron cómo se puede utilizar este principio para guiar eléctricamente las células con el fin de hacer que las heridas sanen más rápido. Usando un pequeño chip de ingeniería, los investigadores pudieron comparar la curación de heridas en piel artificial, estimulando una herida con electricidad y dejando que otra sanara sin electricidad. Las diferencias eran llamativas.
«Pudimos demostrar que la vieja hipótesis sobre la estimulación eléctrica se puede usar para hacer que las heridas sanen mucho más rápido. Para estudiar exactamente cómo funciona esto para las heridas, desarrollamos una especie de biochip en el que cultivamos células de la piel, que luego hizo pequeñas heridas. Luego estimulamos una herida con un campo eléctrico, lo que claramente llevó a que se curara tres veces más rápido que la herida que se curó sin estimulación eléctrica», dice Maria Asplund.
Esperanza para los pacientes con diabetes
En el estudio, los investigadores también se centraron en la cicatrización de heridas en relación con la diabetes, un problema de salud creciente en todo el mundo. Uno de cada 11 adultos en la actualidad tiene algún tipo de diabetes según la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Federación Internacional de Diabetes.
«Observamos modelos de diabetes de heridas e investigamos si nuestro método podría ser efectivo incluso en esos casos. Vimos que cuando imitamos la diabetes en las células, las heridas en el chip se curan muy lentamente. Sin embargo, con la estimulación eléctrica podemos aumentar la velocidad de curación para que las células afectadas por la diabetes casi se correspondan con las células sanas de la piel», dice Asplund.
Tratamiento individualizado el siguiente paso
Los investigadores de Chalmers recibieron recientemente una gran subvención que les permitirá continuar su investigación en el campo y, a largo plazo, permitirán el desarrollo de productos para la curación de heridas para los consumidores en el mercado. Productos similares han salido antes, pero se requiere más investigación básica para desarrollar productos efectivos que generen suficiente fuerza de campo eléctrico y estimulen de la manera correcta para cada individuo. Aquí es donde Asplund y sus colegas entran en escena:
«Ahora estamos analizando cómo interactúan las diferentes células de la piel durante la estimulación, para dar un paso más hacia una herida realista. Queremos desarrollar un concepto para poder ‘escanear’ heridas y adaptar la estimulación en función de la herida individual. Estamos convencido de que esta es la clave para ayudar de manera efectiva a las personas con heridas de cicatrización lenta en el futuro», dice Asplund.
Más sobre el estudio:
- «Curación bioelectrónica de heridas con microfluidos: una plataforma para investigar la estimulación con corriente directa de colectivos de células lesionadas» se publicó en la revista. laboratorio en un chip. El artículo fue escrito por Sebastian Shaner, Anna Savelyeva, Anja Kvartuh, Nicole Jedrusik, Lukas Matter, José Leal y Maria Asplund. Los investigadores trabajan en la Universidad de Freiburg en Alemania y en la Universidad Tecnológica de Chalmers.
- En su estudio, los investigadores demostraron que la cicatrización de heridas en piel artificial estimulada con corriente eléctrica fue tres veces más rápida que en la piel que se curó de forma natural. El campo eléctrico era bajo, de unos 200 mV/mm, y no tenía un impacto negativo en las células.
- El método que desarrollaron los investigadores se basa en un biochip microfluídico en el que se puede cultivar piel artificial, estimularla con una corriente eléctrica y estudiarla de forma eficaz y controlada. El concepto permite a los investigadores realizar múltiples experimentos en paralelo en el mismo chip.
- El proyecto de investigación comenzó en 2018 y está financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC). El proyecto recibió recientemente más fondos para que la investigación pueda acercarse un paso más al mercado y al beneficio de los pacientes.