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Piel bioingeniería

Crónico Las heridas son heridas que no se han curado por sí mismas en un período de tiempo determinado. Se pueden manejar de diferentes maneras, como apósitos especializados, cirugía (por ejemplo, injertos de piel y colgajos de la propia piel del paciente) o el uso de piel bioingeniería.

El desarrollo de la piel bioingeniería fue motivado por la necesidad crítica de cubrir lesiones por quemaduras extensas en pacientes con piel insuficiente para injerto. Los sustitutos de la piel con bioingeniería también se han utilizado ampliamente para una variedad de heridas crónicas con el objetivo de una curación más rápida y reducida infección y mejor apariencia estética.

¿Qué es la piel bioingeniería?

La piel bioingeniería consiste en un exterior epidérmico capa y / o una dérmico capa (la capa de piel entre el epidermis y el subcutáneo tejido) incrustado en una matriz acelular (una estructura de soporte) formando un sustituto biológico de la piel.

Este tejido “artificial” se puede cultivar a partir de las propias células del paciente o de otras fuentes “alogénicas” (no propias). La mayoría de las pieles de bioingeniería comerciales consisten en láminas de células derivadas de neonatal prepucio (alogénico). El prepucio neonatal se elige porque:

  • Es una fuente conveniente obtenida de bebés sanos sometidos a circuncisión
  • tiene un alto contenido de epidérmica queratinocitos Células madre
  • las células crecen vigorosamente con alta actividad metabólica
  • reacciones alérgicas contra las células son raras.

¿Cómo funciona la piel bioingeniería?

La piel bioingeniería está diseñada para asumir temporalmente las funciones de la epidermis y / o dermis hasta que la barrera cutánea del paciente se repare espontáneamente o hasta que sea posible un reemplazo definitivo de la piel con un injerto de piel o equivalente cultivado.

Se cree que la piel bioingeniería acelera la curación de heridas al introducir células vivas para restablecer las condiciones necesarias para la reparación, que incluyen:

  • ambiente húmedo de la herida
  • Soporte estructural
  • citoquinas y factores de crecimiento para estimular la respuesta inmune y la regeneración de tejidos.

Las características importantes para un sustituto biosintético de la piel incluyen:

  • adherencia rápida y sostenida a la superficie de la herida
  • impermeabilidad al exterior bacterias
  • permite la transmisión de vapor de agua similar a la piel normal
  • estructura de superficie interna que permite la migración celular /proliferación/ en crecimiento de tejido nuevo
  • flexible y flexible para que pueda adaptarse a superficies irregulares de la herida
  • biodegradable
  • bajo costo
  • vida útil indefinida
  • requisitos mínimos de almacenamiento
  • no antigénico, por lo que no está sujeto al rechazo inmune por parte del anfitrión
  • no local /sistémico toxicidad.

¿Cómo se compara la piel bioingeniería con los injertos de piel?

Los sustitutos de la piel con bioingeniería representan alternativas artificiales a los injertos de piel. Sus ventajas incluyen:

  • menos dolor que el injerto de piel
  • Menos complicaciones que el injerto de piel
  • siempre disponible en cualquier cantidad necesaria
  • se puede aplicar en un entorno de oficina
  • riesgo insignificante de infección cruzada
  • No es necesario cosechar injertos ni curar heridas en el sitio de cosecha.

¿Para qué se utiliza la piel bioingeniería?

Los sustitutos de la piel diseñados por tejidos han surgido como una alternativa potencial al injerto de piel en pacientes con las siguientes condiciones:

  • Pierna úlceras debido a venoso insuficiencia

  • Úlceras del pie diabético
  • Úlceras asociadas con periférico arterial enfermedad
  • Úlceras vasculíticas
  • Úlceras por presión (úlceras de decúbito).

  • Quemaduras severas
  • Epidermólisis ampollosa (EB)
  • Pioderma gangrenoso
  • Sistémico esclerosis
  • Cirugía de reconstrucción mamaria
  • Agudo heridas quirúrgicas como las causadas por excisión de piel cáncer.

Productos de piel bioingeniería comerciales

Los productos de piel bioingeniería que están disponibles comercialmente en EE. UU. Y / o Europa se tabulan a continuación.

ProductoDescripciónIndicaciones aprobadas por la FDA de EE. UU.Usos no aprobadosVentajas competitivasDesventajas
Alloderm®
[LifeCell Inc. Woodlands, Texas, USA]
Tejido de piel donado de cadáveres para hacer una matriz dérmica acelular que se liofilizó después del procesamiento. Se utiliza para servir como andamio para la remodelación normal del tejido. los colágeno El marco proporciona fuerza a la piel y no contiene células que puedan causar rechazo o irritación. Duración del contacto permanente.
Disponible en Australia caso por caso.
Quemaduras / heridas de espesor totalSe han usado otras formulaciones (Cymetra ™, Repliform ™) para llenar Tejido suave defectos en cirugía plástica, ginecológica, dental y urológicaNo rechazado sin casos de transmisión viral después de> 100,000 aplicaciones de productos; 2 años de vida útilFalta celular componentes
Apligraf®
[[Organogénesis Inc. Canton, Massachusetts EE. UU.]
Es un culturaderivado de piel humana equivalente. Al igual que la piel humana, tiene 2 capas. La capa epidérmica superior está hecha de seres humanos vivos. queratinocitos. La capa dérmica inferior consiste en humanos fibroblastos combinado con colágeno bovino para producir una matriz de proteínas. Esta construcción de piel viva es similar en la proliferación celular a la piel humana. Duración del contacto permanente.
Disponible en Australia solo para ensayos clínicos.
Úlceras venosas / diabéticasEpidermólisis ampollosa; informes anecdóticos, estudios de casos y ensayos piloto en muchas otras condiciones, como recurrente reparación de hernia, reconstrucción de cavidad abdominal mayor, quemaduras y úlceras por presiónImita la función de la dermis; producto crioconservado5 días de vida útil; logística incómoda de pedidos y uso
Celaderm ™
[Celadon Science LLC, Brookline, MassachusettsUSA]
Es un aloinjerto que contiene queratinocitos activos hechos de epitelial células del prepucio neonatal. Aunque metabólicamente activos, no son capaces de proliferando.(Ninguna)Quemaduras parciales y de espesor total, heridas venosas> 6 meses de vida útil; relativamente barato; buenos resultados en muchos estudios pilotoNo aprobado por la FDA
Dermagraft®
[Smith and Nephew Inc. Largo, Florida, USA]
Es un sustituto dérmico biosintético de capa única hecho de fibroblastos humanos obtenidos del prepucio neonatal y cultivado en una malla de poliglactina bioabsorbible durante varias semanas. Las proteínas de la matriz se secretan durante el período de cultivo e incluyen colágenos dérmicos humanos y factores solubles que crean una matriz tridimensional que se usa como reemplazo dérmico o sustituto temporal de la piel. Duración del contacto permanente. Disponible en Reino Unido y Canadá.Úlceras del pie diabético; úlceras secundarias a la epidermólisis ampollosa(Ninguna)Imita la función de la dermis; producto crioconservadoDifícil logística de pedidos y aplicaciones; vida útil corta (a menos que se almacene criopreservado)
Epicel®
[Genzyme Biosurgery, Cambridge, Massachusetts USA]
Los queratinocitos autólogos del tejido sano de la piel de un paciente se cultivan para formar autoinjertos epidérmicos cultivados. Los autoinjertos se procesan en láminas que se unen a un respaldo de gasa de vaselina utilizando clips quirúrgicos de acero inoxidable. Duración del contacto permanente.Quemaduras profundas de espesor parcial y completo; congénito naevi(Ninguna)Células autólogas; sin rechazo, alto incidencia de captaciónFrágil; preparación personalizada un día de vida útil; inferior cosmesis en muchos pacientes
Plantilla dérmica Endoform®
[Aroa Biosurgery, New Zealand, marketed by Hollister Inc.]
Un xenoinjerto la matriz extracelular (ECM) compuesto por una mezcla compleja de productos biológicos moléculas. Proporciona estructura, sustratos y señales para la curación regenerativa. Restaura las interacciones célula-ECM, ayuda a la migración celular, fomenta nuevas vaso sanguíneo formación y neutraliza enzimas. Las células de los pacientes migran al andamio. Por lo general, los pacientes son tratados una vez por semana durante 6 a 12 semanas.Úlceras diabéticas, venosas, arteriales y de presión. Heridas parciales y de espesor total y quirúrgicas, trauma, drenaje, heridas tunelizadas / socavadas(Ninguna) Metaloproteinasa de matriz inhibición; curación rápida económico; no se requiere fijación; accesible en todos los sitios de tratamiento de cuidado de heridas; 3 años de vida útilNo debe aplicarse si hay infección no controlada, aguda inflamaciónexcesivo exudado o sangrado no indicado para quemaduras de tercer grado
EZ Derm ™
[Brennen Medical Inc. Saint Paul, Minnesota, USA]
Es un xenoinjerto derivado de porcino (cerdo) (injerto de piel no humano) de colágeno que se ha reticulado químicamente con aldehído para proporcionar resistencia y durabilidad.Quemaduras de espesor parcial, úlceras venosas, úlceras diabéticas, úlceras por presión.(Ninguna)Vida útil relativamente largaPosible respuesta inmune y / o transmisión de enfermedades
Integra®
[Integra LifeSciences Corp.Plains-boro, NJ, USA]
Es un sistema de membrana bicapa (dos capas) hecho de una matriz porosa de fibras que reticulan el colágeno del tendón bovino y el glicosaminoglicano. La capa sustitutiva epidérmica está hecha de una fina capa de poli silicona para controlar humedad. Duración del contacto permanente.
Producto disponible en Australia.
Quemaduras profundas de espesor parcial y completo(Ninguna)Dos capas; buena función de barrera; utilizado en más de 10,000 pacientes; vida útil moderadaSe requiere remoción operativa de la capa de silicona
Laserskin®
[Fidia Advanced Biopolymers, Italy]
Este producto está basado en una matriz biodegradable compuesta de un derivado de ácido hialurónico esterificado con bencilo con orden lásermicroholes perforados para el crecimiento y la proliferación de queratinocitos autólogos. Los queratinocitos autólogos se aíslan de una piel. biopsia y cultivado directamente en la matriz. El injerto se puede eliminar del cultivo sin alterar la disposición de las proteínas de la membrana basal. Duración del contacto permanente.
Actualmente, este producto está disponible comercialmente solo en Europa.
(Ninguna)Quemaduras de espesor parcial, úlceras venosas y por presión crónicas, vitiligoCélulas autólogas; sin rechazo; alta incidencia de toma permanenteVida útil de dos días; preparación personalizada frágil
Oasis®
[Healthpoint, USA]
Es un sustituto de la piel acelular hecho de intestino delgado porcino (cerdo). La matriz está compuesta de colágeno acelular y actúa como una cubierta de la herida. Acomoda la remodelación del tejido del huésped al proporcionar un andamio dérmico acelular para el crecimiento del tejido.Presión parcial / total, heridas / quemaduras venosas y diabéticas(Ninguna)1,5 años de vida útilRespuesta inmune potencial
OrCel®
[Ortec International Inc. New York, New York, USA]
Formalmente conocido como piel cultivada compuesta, es una piel viva equivalente. Esta matriz celular bicapa está hecha de células dérmicas humanas. [containing neonatal foreskin-derived cultured keratinocytes and fibroblasts ] cultivado en esponja de colágeno bovino. Duración del contacto permanente.Cirugía de reconstrucción de la mano en pacientes que sufren de epidermólisis ampollosa distrófica recesiva y para la curación de sitios donantes de autoinjerto en pacientes con quemaduras.Heridas venosas y diabéticas.Imita citocina expresión de curación de la piel; Vida útil de 9 meses; crioconservadoRequiere almacenamiento criopreservado
TransCyte®
[Smith and Nephew Inc. Florida, USA; Advanced Tissue Sciences Inc. La Jolla, California, USA]
Es un sustituto de la piel bilaminado hecho de fibroblastos humanos cultivados en una malla de nylon cubierta de silicona y combinada con una capa epidérmica sintética. Duración del contacto temporal.
Producto disponible en Australia.
Quemaduras de espesor total y parcial(Ninguna)1,5 años de vida útil congeladaSe debe quitar la membrana de silicona.

Consideraciones de costos

Aunque el costo de capital inicial del sustituto de la piel con bioingeniería es mayor que los apósitos estándar para heridas, el análisis de costo-efectividad ha demostrado que el costo total del uso de la piel con bioingeniería puede ser menor que el cuidado estándar debido a la resolución más temprana de la herida y al menor tiempo en el hospital / atención asistida.

Consideraciones éticas

Las siguientes preocupaciones éticas y / o religiosas asociadas con el uso de sustitutos de la piel deben considerarse en el tratamiento de pacientes con heridas crónicas.

  • El uso de órganos de donantes o tejido animal en la preparación de piel bioingeniería puede plantear problemas para grupos étnicos o religiosos, veganos, vegetarianos y activistas de los derechos de los animales.
  • Transmisión de enfermedades virales y priónicas y uso de material de neonatos.

Se debe informar a los pacientes sobre el producto. constituyentes en piel bioingeniería para garantizar su consentimiento informado.

La seguridad

Los sustitutos de la piel con bioingeniería se consideran al menos tan seguros como las terapias estándar para las quemaduras y el cuidado de heridas, según la evidencia de ensayos controlados aleatorios.

Contraindicaciones

Apligraf® es contraindicado para usar en las siguientes situaciones:

  • heridas infectadas
  • conocido alergia al colágeno bovino
  • conocido hipersensibilidad a componentes en el medio de envío de agarosa del producto.

Dermagraft® está contraindicado para su uso en las siguientes situaciones:

  • úlceras que tienen signos de infección clínica
  • úlceras que tienen seno tratados
  • pacientes con hipersensibilidad conocida a productos bovinos.

Desafíos y direcciones futuras

Las mejoras tecnológicas pueden dar como resultado mejores productos de piel bioingeniería en el futuro.

Las controversias y preguntas sin respuesta asociadas con el diseño de productos para la piel bioingeniería incluyen:

  • ¿Agregar tejido dérmico mejora los resultados en comparación con la aplicación de láminas de queratinocitos epidérmicos cultivados solos?
  • ¿La adición de queratinocitos mejora los resultados obtenidos usando un cultivo fibroblastos-contener matriz sola?
  • ¿Congelar, descongelar y enjuagar las células las daña o elimina los factores de crecimiento potencialmente beneficiosos necesarios para la curación de heridas?
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