El equivalente dérmico, también conocido como reemplazo dérmico o neodermis , es un modelo in vitro de la capa dérmica de la piel. No existe una forma específica de formar un equivalente dérmico, sin embargo, el primer equivalente dérmico se construyó sembrando fibroblastos dérmicos en un gel de colágeno . Luego, se puede permitir que este gel se contraiga como un modelo de contracción de la herida . Este ensayo de contracción del gel de colágeno se puede utilizar para detectar tratamientos que promueven o inhiben la contracción y, por lo tanto, afectan el desarrollo de una cicatriz . Se pueden incorporar otros tipos de células al equivalente dérmico para aumentar la complejidad del modelo. Por ejemplo, se pueden sembrar queratinocitos en la superficie para crear un equivalente de piel , o se pueden incorporar macrófagos para modelar la fase inflamatoria de la cicatrización de heridas . [1]
Existen varios equivalentes dérmicos comerciales con diferentes composiciones y métodos de desarrollo, entre ellos, Integra, AlloDerm y Dermagraft.
El autotrasplante ha sido una práctica común para tratar a personas que necesitan trasplantes de piel. Sin embargo, existe el problema de la necesidad de injertos o trasplantes repetidos para pacientes con lesiones graves, como víctimas de quemaduras, lo que genera numerosos problemas, incluida la falta de suministro de piel, la conservación y la posibilidad de transmisión de enfermedades. [2] Por lo tanto, esto impulsó el desarrollo de varias técnicas para crear piel artificial, incluidos equivalentes dérmicos.
Ahora, el uso de equivalentes dérmicos se ha expandido desde las heridas por quemaduras a otras áreas, como diversas cirugías reconstructivas y el tratamiento de heridas crónicas.
Existen riesgos potenciales cuando se trata de la aplicación de cualquier equivalente dérmico, como sucede con cualquier técnica de injerto o sustitución de piel. Estos riesgos incluyen, entre otros, una respuesta inmunitaria negativa, una posible infección, una curación lenta, dolor y cicatrices. [3]
El desarrollo de la piel y la dermis artificiales comenzó en el siglo XX. [4] Fue impulsado por el descubrimiento de la capacidad de aislar y cultivar células in vitro , que fue en 1907 por el embriólogo estadounidense Ross Granville Harrison cuando pudo aislar y cultivar tejidos embrionarios de ranas en su laboratorio. [4] En 1975, los queratinocitos, que son células que representan la mayoría de las células de la piel epidérmica, [5] fueron aislados por primera vez y cultivados con éxito in vitro por James G. Rheinwald y Howard Green. [6] Posteriormente, en 1981, la piel artificial bicapa o injerto dérmico fue desarrollado por John F. Burke , Ioannis V. Yannas y otros investigadores, que logró cubrir "fisiológicamente cerca del 60% de la superficie corporal". [7]
El injerto dérmico de Burke fue uno de los primeros desarrollos del equivalente dérmico o “neodermis”. [7] Años más tarde, Integra LifeSciences desarrolló la piel artificial Integra, que ahora se llama Integra Dermal Regeneration Template (IDRT), a partir de la innovación de Burke et al. [8] Se convirtió en el primer producto comercial aprobado por la FDA para reemplazos dérmicos y fue catalogado como uno de los “Innovadores avances significativos en dispositivos médicos” en 1996. [9]
Existen diversos equivalentes dérmicos, según cómo se desarrollan y para qué se utilizan. Los tres siguientes son algunos de los equivalentes dérmicos más revisados y evaluados. [10] [11]
La investigación inicial del equivalente dérmico que condujo al producto Integra dio como resultado una estructura de dos capas que consta de una porción dérmica y una porción epidérmica. La porción dérmica está compuesta de colágeno de piel bovina y condroitina 6-sulfato que está reticulado con glutaraldehído . [7] La porción epidérmica está compuesta de Silastic que cubre la dermis. [7] Para su aplicación, la estructura de dos capas se coloca sobre la herida después de eliminar la escara y se deja durante varios días. [7] Luego, se retira la capa epidérmica y se reemplaza con epidermis artificial. [7] El equivalente dérmico, o capa de neodermis, no se elimina ya que es adecuado para el crecimiento de células y vasos. [7] Sin embargo, el proceso de dos capas puede conducir potencialmente a una infección debido a cualquier acumulación no deseada entre las capas. [3] El uso principal y primario de Integra fue para víctimas de quemaduras que requerían injertos de piel. [2] [7]
Anteriormente conocida como piel artificial Integra, la plantilla de regeneración dérmica Integra o IDRT fue el primer producto aprobado por la FDA para reemplazos dérmicos. La estructura bicapa de la plantilla de regeneración dérmica Integra está compuesta de colágeno de tendón bovino y condroitín-6-sulfato para la capa dérmica, y polisiloxano para la capa epidérmica. [12] La capa epidérmica de polisiloxano es semipermeable, lo que permite la pérdida controlada de vapor de agua, el soporte antibacteriano flexible de la herida y la resistencia mecánica para el equivalente dérmico. [11] El andamiaje de la capa dérmica promueve la vascularización y la generación de una neodermis. [11] Al igual que su predecesor, el método de aplicación es el mismo. La IDRT tiene bajos riesgos de respuesta inmunogénica, así como una baja transmisión de enfermedades. [11]
AlloDerm es el primer tipo de matriz dérmica acelular (ADM) derivada de la piel de cadáveres a partir de la red de fibras de colágeno después de la eliminación de la capa epidérmica de la piel cadavérica. [13] [14] Se utiliza ampliamente en cirugías dentales para injerto gingival , [15] reparación de hernia abdominal, [13] cirugías oculoplásticas y orbitarias, [14] y cirugías de mama. [16] Debido a su estructura acelular, no hay respuesta inmunogénica causada por la aplicación de AlloDerm. [11]
Dermagraft es un reemplazo dérmico derivado de fibroblastos humanos. [17] Se deriva de fibroblastos dérmicos neonatales implantados en un andamio de malla de poliglactina bioabsorbible junto con proteínas de la matriz extracelular que son secretadas por los fibroblastos. [17] Puede promover la reepitelización, sin embargo, existe un potencial de respuesta antigénica. [11] Dermagraft se utiliza principalmente para el tratamiento de heridas crónicas como diversas úlceras, incluidas las úlceras del pie diabético y las úlceras venosas del pie. [17] Recibió la aprobación previa a la comercialización de la FDA en 2001 para el tratamiento de las úlceras del pie diabético. [18] [19]