La cirugía tradicional para remodelar una nariz o una oreja implica cortar y suturar, a veces seguido de largos tiempos de recuperación y cicatrices. Pero ahora, los investigadores han desarrollado un proceso de «cirugía molecular» que utiliza agujas pequeñas, corriente eléctrica y moldes impresos en 3D para remodelar rápidamente el tejido vivo sin incisiones, cicatrices o tiempo de recuperación. La técnica incluso parece prometedora como una forma de reparar las articulaciones inmóviles o como una alternativa no invasiva a la cirugía ocular con láser.

Los investigadores presentaron sus resultados el día 02 de abril en la Reunión y Exposición Nacional de Primavera de 2019 de la American Chemical Society (ACS). 

«Imaginamos esta nueva técnica como un procedimiento de oficina de bajo costo realizado bajo anestesia local», dice Michael Hill, Ph.D., uno de los principales investigadores del proyecto, que hablará sobre el trabajo en la reunión. «Todo el proceso tomaría unos cinco minutos».

Hill, quien está en Occidental College, se involucró en este proyecto cuando Brian Wong, MD, Ph.D., quien está en la Universidad de California en Irvine, pidió ayuda para desarrollar una técnica no invasiva para remodelar el cartílago. Tal método sería útil para procedimientos de cirugía estética, como hacer que una nariz sea más atractiva. Pero el método también podría ayudar a solucionar problemas, como un tabique desviado, o afecciones para las cuales no existen buenos tratamientos, como las contracturas articulares causadas por un accidente cerebrovascular o parálisis cerebral. Después de haber sufrido la dolorosa cirugía de tabique desviado, Hill entiende por lo que pasan los pacientes y estaba emocionado de unirse a un proyecto para desarrollar una mejor estrategia.

Wong ya era un experto en una técnica alternativa que utiliza un láser infrarrojo para calentar el cartílago, lo que lo hace lo suficientemente flexible como para remodelarlo«El problema es que la técnica es cara y es difícil calentar el cartílago lo suficiente para que sea maleable sin matar el tejido», dice Hill. Para encontrar un enfoque más práctico, el equipo de Wong comenzó a experimentar con pasar la corriente a través del cartílago para calentarlo. De hecho, el método les permitió remodelar el tejido, pero, curiosamente, no calentándolo. Wong se dirigió a Hill para determinar cómo funcionaba el nuevo método y para refinarlo para evitar daños en los tejidos.


El Dr. Wong es un especialista en cirugía plástica facial con una práctica que abarca procedimientos tanto estéticos como reconstructivos. Su experiencia es estética (rinoplastia) y cirugía nasal correctiva, donde utiliza una variedad de instrumentos de alta tecnología en cirugía. El Dr. Wong también realiza procedimientos estéticos de cirugía estética mínimamente invasiva y endoscopia junto con operaciones estéticas tradicionales (lifting facial, lifting de cuello, lifting de cejas y cirugía de párpados). Es un experto en el uso de láseres en la cabeza y el cuello y es pionero en el uso de láseres para cirugía nasal reconstructiva y estética. medclinic.bli.uci.edu

El cartílago está formado por diminutas fibras rígidas de colágeno tejidas de manera flexible por biopolímeros. Su estructura se asemeja a los espaguetis que se han arrojado al azar en un mostrador, con las hebras individuales unidas con hilo. «Si lo recogieras, las hebras no se romperían, pero sería un disquete», dice Hill. El cartílago también contiene proteínas cargadas negativamente e iones de sodio cargados positivamente. El cartílago con una mayor densidad de estas partículas cargadas es más rígido que el cartílago con una menor densidad de carga.

El grupo de Hill descubrió que la corriente que pasa a través del cartílago electroliza el agua en el tejido, convirtiendo el agua en oxígeno e iones de hidrógeno, o protones. La carga positiva de los protones anula la carga negativa de las proteínas, reduciendo la densidad de carga y haciendo que el cartílago sea más maleable. «Una vez que el tejido está flojo», dice, «puedes moldearlo en cualquier forma que desees».

El equipo probó el método en un conejo cuyas orejas normalmente están de pie. Usaron un molde para sostener una oreja doblada en la nueva forma deseada. Si hubieran eliminado el molde sin aplicar una corriente, la oreja de conejo habría vuelto a su posición vertical original, como lo haría una oreja humana. Pero al insertar electrodos de microagujas en el oído en la curva y pulsando la corriente a través de ellos con el molde en su lugar, ablandaron brevemente el cartílago en el lugar de la curva sin daños. Al apagar la corriente se permitió que el cartílago se endureciera en su nueva forma, después de lo cual se eliminó el molde.

Para lograr este resultado con los métodos tradicionales, un cirujano tendría que cortar la piel y el cartílago y luego volver a unir las piezas. Eso puede llevar a la formación de tejido cicatricial en la articulación. Ese tejido cicatricial a veces debe ser removido en operaciones subsiguientes, dice Hill. Al evitar este daño mecánico al cartílago, la técnica de cirugía molecular no causa cicatrices ni dolor.

Los investigadores están explorando opciones de licencias para la técnica del cartílago con compañías de dispositivos médicos. También están investigando aplicaciones en otros tipos de tejido de colágeno, como tendones y córneas. En un ojo, la forma de la córnea afecta la visión, por ejemplo, con demasiada curvatura causando miopía. Se deben superar muchos obstáculos antes de que este método pueda usarse para corregir la visión de una persona, pero los experimentos preliminares con animales han tenido resultados prometedores. Los investigadores utilizaron una impresora 3D para hacer una lente de contacto. Después de pintar los electrodos, colocan la lente de contacto en el ojo. La aplicación de corriente les permitió ablandar temporalmente la córnea y cambiar su curvatura.

Fuente:

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190402081524.htm

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