Nuevo implante ayuda a los pacientes a regenerar sus propias válvulas cardíacas

Cada año, millones de personas en todo el mundo son diagnosticadas con una enfermedad de las válvulas cardíacas, pero actualmente no existe un tratamiento efectivo a largo plazo para esta afección. Cuando una válvula cardíaca se daña gravemente debido a un defecto congénito, factores del estilo de vida o el envejecimiento, el flujo sanguíneo se ve afectado. Si no se trata, esta condición puede derivar en complicaciones potencialmente mortales. El reemplazo y la reparación de la válvula son actualmente las únicas formas de tratar la enfermedad cardíaca valvular grave, pero ambas suelen requerir cirugías repetidas que son costosas, disruptivas y conllevan riesgos significativos.

La mayoría de las válvulas de reemplazo están hechas de tejido animal y tienen una duración de 10 a 15 años, lo que eventualmente hace necesario otro reemplazo. Para los pacientes pediátricos, las soluciones disponibles son extremadamente limitadas y pueden requerir múltiples reintervenciones. Ahora, los investigadores han desarrollado una válvula cardíaca impresa en 3D hecha de materiales biorreabsorbibles, diseñada para adaptarse a la anatomía específica de cada paciente. Una vez implantada, la válvula es gradualmente absorbida por el cuerpo, permitiendo que el tejido nuevo la reemplace y asuma su función, eliminando la necesidad de múltiples cirugías de reemplazo en el futuro.

Uno de los principales retos de la pediatría es que los niños crecen, lo que hace que sus válvulas cardíacas cambien de tamaño con el tiempo. Como resultado, los niños a menudo necesitan múltiples cirugías para reparar o reemplazar sus válvulas cardíacas a medida que crecen. La tecnología innovadora desarrollada por investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia (Atlanta, GA, EUA) podría permitir potencialmente que los pacientes desarrollen nuevo tejido valvular, eliminando la necesidad de múltiples reemplazos de válvulas en el futuro. Aunque las válvulas cardíacas impresas en 3D y los materiales biorreabsorbibles se han utilizado anteriormente para implantes, esta es la primera vez que se han combinado ambas tecnologías para crear un único dispositivo hecho de un material reabsorbible con memoria de forma. La investigación inicial del equipo consistió en seleccionar el material adecuado y probar varios prototipos. La válvula cardíaca resultante se imprime en 3D a partir de un material biocompatible conocido como poli(dodecanodioato de glicerol).

La válvula posee propiedades de memoria de forma, lo que permite plegarla y colocarla a través de un catéter, en lugar de requerir una cirugía a corazón abierto. Una vez implantado y expuesto a la temperatura corporal, el dispositivo se despliega hasta recuperar su forma original. Posteriormente, el material estimula al cuerpo para generar su propio tejido nuevo, que reemplaza la válvula mientras esta se reabsorbe completamente en unos meses. El equipo está evaluando actualmente la durabilidad física de la válvula cardíaca utilizando modelos computacionales y estudios de laboratorio. Su laboratorio está equipado con un sistema de simulación cardíaca que imita las condiciones fisiológicas de un corazón real, incluidas las condiciones de presión y flujo específicas de un paciente individual. Además, una máquina adicional pone a prueba la resistencia mecánica de la válvula, sometiéndola a millones de ciclos cardíacos en un período de tiempo reducido.

Los investigadores señalan que crear un material capaz de realizar las rigurosas funciones de una válvula cardíaca y, al mismo tiempo, fomentar el desarrollo de nuevos tejidos es un enorme desafío. Además, los nuevos dispositivos médicos enfrentan un largo camino desde el laboratorio hasta el uso clínico, con varios hitos críticos que alcanzar en el camino. Los investigadores esperan que su tecnología revolucione el tratamiento de las válvulas cardíacas y marque el comienzo de una nueva era de dispositivos de ingeniería tisular. También señalan que los implantes pediátricos se desarrollan con menos frecuencia que los de adultos, debido a la rareza de las enfermedades infantiles y los altos costos de fabricación. El equipo cree que la combinación de materiales biorreabsorbibles con la impresión 3D podría ser la clave para desarrollar mejores dispositivos para pacientes pediátricos.

“Esta tecnología es muy diferente de la mayoría de las válvulas cardíacas existentes y creemos que representa un cambio de paradigma”, afirmó el investigador Lakshmi Prasad Dasi, profesor Rozelle Vanda Wesley en Ingeniería Biomédica. “Estamos dejando atrás los dispositivos fabricados con tejido animal, que no son duraderos ni sostenibles, y avanzando hacia una nueva era en la que una válvula cardíaca puede regenerarse dentro del paciente”.

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