Hidrogel pulverizable protege el corazón de las adhesiones post quirúrgicas

Un nuevo estudio describe cómo un nuevo hidrogel se une al músculo cardíaco para formar una barrera suave y elástica que lo protege de las adherencias después de la cirugía.

Desarrollado en la Universidad de California, San Diego (UCSD; EUA), la barrera de hidrogel está compuesta de aldehído (ALD), aminooxi (AO) y oxima reticulada polietilenglicol (PEG), funcionalizada con un grupo catecol (CAT), que se mezclan para formar el gel final (ALD-AO-CAT). El gel tiene propiedades mecánicas favorables, cinética de degradación, hinchazón mínima y retención tisular superior. El material también es citocompatible, resiste la adhesión celular y reduce la severidad de las adhesiones. Se puede quitar fácilmente del tejido y se disuelve después de cuatro a seis semanas.

Los investigadores también diseñaron un dispositivo para rociar de forma segura y exacta el hidrogel dentro del campo quirúrgico durante la cirugía a corazón abierto. El dispositivo de pulverización aloja los dos componentes principales del hidrogel en dos cámaras diferentes; cada uno está hecho de PEG con diferentes grupos reactivos que se entrecruzan para formar el hidrogel. Una de las soluciones también incluye el PEG modificado con catecol para garantizar que permanezca en el corazón. Los dos se mezclan a medida que salen del dispositivo, formando el hidrogel. Los investigadores describieron el proceso como similar al uso de dos latas de pintura en aerosol, por ejemplo, azul y amarillo, para crear un tercer color, el verde. El estudio fue publicado el 18 de junio de 2021 en la revista Nature Communications.

“Demostramos aquí que el hidrogel ALD-AO-CAT posee características mecánicas y cinéticas de degradación que se adaptan bien a las condiciones dentro de la cavidad torácica. El material también demostró un menor grado de hinchazón que supera el comportamiento de los productos existentes”, dijeron la autora principal, la profesora Karen Christman, PhD, y sus colegas. “Nuestro trabajo es una solución de ingeniería impulsada por un problema médico, y ahora está preparado para mejorar significativamente la cirugía cardíaca, tanto para adultos como para niños”.

La actividad fibrinolítica deprimida, resultante de un traumatismo quirúrgico en el epicardio durante los procedimientos a corazón abierto, puede dar lugar a formaciones de adherencias fibrosas entre el epicardio y otros tejidos de la cavidad torácica. Para los niños que nacen con defectos cardíacos congénitos, que experimentarán múltiples cirugías a lo largo de su vida y los adultos que reciben reemplazos de válvulas, soporte circulatorio mecánico y/o injerto de derivación de arteria coronaria, este problema es particularmente relevante, ya que estas adherencias impiden la función cardíaca y complican gravemente la resternotomía al obstruir la visibilidad y aumentar el riesgo de mortalidad y morbilidad durante la disección.

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Universidad de California, San Diego