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Cómo los músculos artificiales podrían transformar la vida de algunos veteranos militares

La lesión es un hecho triste del servicio militar, especialmente en tiempos de guerra. Según un estudio realizado por científicos de la Universidad de Ciencias de la Salud de los Servicios Uniformados, con mucho, la más frecuente son las lesiones de tejidos blandos en la piel, la grasa y los músculos.

De estos, el daño muscular es particularmente difícil de curar. Más allá de cierto tamaño, aproximadamente un centímetro cúbico, el cuerpo simplemente no puede hacerlo. Como resultado, las personas que experimentan este tipo de trauma, llamado pérdida muscular volumétrica, pierden la función del músculo y experimentan deformación, tejido cicatricial o músculos contraídos.

Según un estudio de 2015 en el Journal of Rehabilitation Research and Development (una publicación revisada por pares publicada por el Departamento de Asuntos de Veteranos), la pérdida muscular volumétrica suele ser permanente.

"El estándar de atención primaria actual para las lesiones [de pérdida muscular volumétrica] es la rehabilitación física", dice Benjamin Corona, autor principal del estudio. “Los casos documentados disponibles no indican una recuperación funcional significativa a menos que se usen ortesis de retorno de energía [aparatos u otros dispositivos]. La rehabilitación física por sí sola no promoverá la regeneración del tejido perdido ".

Corona y su equipo de investigadores observaron los registros de más de 500 miembros del servicio que fueron dados de baja del ejército debido a lesiones entre 2001 y 2007. Descubrieron que la mayoría de los huesos rotos sufridos en combate resultan en heridas abiertas, y que si bien el hueso puede a menudo se repara, el músculo queda dañado. Los miembros del servicio que sufrieron fracturas de huesos a menudo son descalificados del servicio no debido a la ruptura, sino debido a una discapacidad debido a la herida de los tejidos blandos.

"A pesar de la enorme atención prestada a la curación ósea después de la fractura de tibia abierta de tipo III, según los hallazgos actuales, es apropiado concluir que las complicaciones de los tejidos blandos contribuyen en gran medida a la discapacidad de las extremidades recuperadas", escribieron los autores. "El desarrollo de terapias que abordan [la pérdida muscular volumétrica] tiene el potencial de llenar un vacío significativo en la atención ortopédica".

Históricamente, el mejor curso de tratamiento era usar un colgajo de músculo, ya sea de una parte diferente del cuerpo o rotado de un músculo conectado, para cubrir la herida. Esto ayuda a sanar, pero no puede proporcionar el uso normal de un músculo no lesionado, por lo que la extremidad donde se produjo la lesión a menudo se desactiva permanentemente.

"Ha habido muchos intentos de reemplazar el músculo perdido", dice Li Ting Huang, científico del personal de Acelity, una compañía de biotecnología que proporciona tecnología regenerativa al Departamento de Defensa. "Esas [transferencias de colgajo muscular] generalmente no funcionan demasiado bien, porque para que un músculo funcione necesita la enervación, necesita tener nervios que lo atraviesen". Por lo tanto, debe volver a conectar todos los nervios y vasos sanguíneos para mantener vivo y funcionando el músculo implantado. Esto es algo que es muy difícil de hacer ".

Huang lidera un nuevo proyecto de tecnología de regeneración muscular, cuyo objetivo es modificar la tecnología existente de la compañía para resolver la pérdida muscular volumétrica.

"Lo principal es que, obviamente, existe una gran necesidad clínica insatisfecha de un producto como este, especialmente para la población de pacientes que estamos viendo, para militares y mujeres", dice Huang.

Acelity cambió de nombre hace un par de años, pero sus negocios principales están en la regeneración de heridas, y sus productos se pueden encontrar en hospitales militares y de veteranos, así como en hospitales públicos, e incluso en zonas de guerra. Principalmente, incluyen la terapia de heridas de presión negativa (que extrae líquido y lleva sangre a la herida), redes de material orgánico llamadas matrices de tejido para la recuperación de heridas de la piel y una solución de preservación que mantiene las matrices de tejido viables hasta por dos años.

Esas matrices son de lo que Huang está saltando mientras desarrolla su tecnología de regeneración muscular.

Ella comienza con un músculo de cerdo y utiliza un proceso patentado que despoja al tejido de todos los componentes celulares, lo que puede causar inflamación o incluso ser rechazado por el cuerpo. El material resultante, llamado matriz del músculo acelular, se ve misteriosamente como un músculo real, completo con textura y fibras, excepto que es pálido y casi translúcido.

Luego, la matriz se implanta quirúrgicamente, teniendo cuidado de alinearla para que coincida con el tejido existente. Con rehabilitación y terapia para ayudar al crecimiento del tejido muscular existente, Huang argumenta que puede reparar el músculo nuevamente.

Un artículo más reciente en Biomaterials de Corona examina el uso de matrices acelulares en la curación de la pérdida muscular volumétrica. Su conclusión es menos optimista, y concluye que, si bien se produce la recuperación muscular, no es tal que ofrezca la potencia necesaria para que el músculo funcione. "Los datos existentes no respaldan la capacidad de los andamios biológicos acelulares para promover un volumen fisiológicamente significativo de tejido del músculo esquelético", escribieron Corona y la coautora Sarah Greising. Dicho esto, agregan que "los andamios biológicos acelulares siguen siendo una herramienta vital para la reparación de VML que debe continuar desarrollándose junto con otras estrategias terapéuticas biomateriales, biológicas y de rehabilitación".

Huang dice que ha conseguido que el proceso funcione en ratas. Luego vienen los animales más grandes, y no está dispuesta a especular más allá de eso, aunque dice que está trabajando para expandir el tamaño de las matrices, que originalmente eran de unos seis centímetros cuadrados.

"Personalmente, para mí, este proyecto ha sido uno de los proyectos más satisfactorios en los que he trabajado", dice ella. "Especialmente porque puede ayudar a una población de pacientes que ha sacrificado tanto por nuestro país".

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