Song, JW.; Ryu, H.; Bai, W. et al. Bioresorbable, wireless, and battery-free system for electrotherapy and impedance sensing at wound sites. Science Advances Feb 2023, vol. 9; eade4687 (2023). Lea el artículo completo.
RESUMEN
La importancia médica de las úlceras del pie diabético en humanos, que pueden llegar a requerir amputación, ha llevado a un equipo del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Northwestern a estudiar el uso de la electroterapia para acelerar el cierre de heridas crónicas. Cuanto más rápido se cure una herida abierta, menor será el riesgo de desarrollar una infección.
Dispositivo de electroestimulación Objetivos
El objetivo del equipo de investigación era implantar un dispositivo de estimulación eléctrica que no fuera voluminoso ni incómodo de usar. También deseaban un dispositivo que no tuviera que retirarse tras un periodo de uso, protegiendo así los frágiles tejidos en cicatrización de los traumatismos que podría provocar su retirada física. El dispositivo que evaluaron es un sistema de electroterapia (BES) biorreabsorbible, inalámbrico y sin pilas que «imita los campos eléctricos endógenos naturales para favorecer la cicatrización.» Un electrodo se coloca en el lecho de la herida, mientras que el otro rodea la herida y se coloca en el tejido normal. Los electrodos del BES -con una capa muy fina de trióxido de molibdeno biodegradable- pueden proporcionar varias semanas de estimulación eléctrica, tras lo cual sufren hidrólisis y desaparecen sin necesidad de retirada física. El «vendaje» de polímero elástico se adhiere a los tejidos y funciona a través de un módulo inalámbrico en miniatura que no necesita pilas e interactúa con los electrodos. El dispositivo también puede proporcionar antimicrobianos a la zona de la herida.
Aplicaciones animales de la electroterapia
El BES se ha probado en modelos animales, concretamente en ratones con heridas dérmicas por escisión de espesor total. Los ratones tratados con el «vendaje» eléctrico fueron estimulados durante 30 minutos al día hasta que la herida se cerró por completo. El dispositivo de electroestimulación se cubrió con un apósito protector tradicional. Los ratones no tratados fueron vendados con los electrodos colocados pero sin electroestimulación. Los ratones de control no recibieron ni tratamiento ni electrodos y sólo se les suministró un apósito protector sobre las heridas.
Los sensores incluidos en el dispositivo son capaces de medir la resistencia a través de la herida a medida que ésta cicatriza. Los ratones tratados con estimulación eléctrica experimentaron una moderación relativa de la estimulación basada en la detección bioquímica de si la herida estaba húmeda por el exudado relacionado con la inflamación y la proliferación o seca a medida que avanzaba la cicatrización. Una herida seca, preferible para el proceso de cicatrización, reduce la corriente suministrada por el dispositivo. Los sensores transmiten información sobre el estado de cicatrización de las heridas. El dispositivo puede manejarse desde lejos mediante comunicación inalámbrica de campo cercano, de modo que el profesional puede administrar la intensidad de estimulación adecuada según sea necesario.
Comparación del tiempo de cicatrización de heridas
En el estudio, la electroestimulación redujo los tiempos de cierre de la cicatriz en un 30% en comparación con los controles que no recibieron este tratamiento: Las heridas electroestimuladas alcanzaron un 86% (+/- 10%) de cierre en el día 15, frente al 62,6% (+/- 11%) de las no tratadas y el 66,4% (+/- 12%) de los grupos de control. Los grupos de control y no tratados tardaron cuatro semanas en lograr el cierre completo de la herida, mientras que el grupo tratado lo consiguió en menos de tres semanas. El grosor epitelial del grupo tratado fue tres veces mayor que el de los grupos de control y no tratado. La electroestimulación redujo la inflamación y, según los autores, favorece «la transición de la fase inicial de inflamación a la siguiente fase al someter la respuesta proinflamatoria y estimular al mismo tiempo la respuesta antiinflamatoria.»
El electrodo desaparece (se bioresorbe) al cabo de 35 semanas sin daño tisular, respuesta inmunitaria ni toxicidad. Muy poco molibdeno se acumula en los órganos y continúa disipándose con el tiempo, volviendo a la normalidad en 22 semanas. El molibdeno puede tener efectos bactericidas al oxidarse. Aunque hasta la fecha el BES sólo se ha utilizado en modelos de ratón, resulta prometedor para casos humanos y, potencialmente, veterinarios de cicatrización de heridas refractarias.
RECOMENDACIONES
Entre las enseñanzas y conclusiones importantes de este estudio para la comunidad de los purasangres figuran las siguientes:
