Implantes biomédicos, como los mamarios, los marcapasos y los dispositivos ortopédicos, si bien han aportado calidad de vida, la utilidad de un número importante de ellos se reduce considerablemente cuando son rechazados por el organismo y es necesario extraerlos. Para obtener más conocimiento sobre las causas de estas situaciones, un equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Arizona (EEUU) puso en marcha un estudio, cuyos resultados se han publicado en ´Nature Biomedical Engineering´.

La hipótesis predominante es que la respuesta del organismo a un cuerpo extraño (FBR) es una reacción a la composición química del implante. Sin embargo, este estudio demuestra que el implante introduce puntos de estrés en el organismo que desencadenan una respuesta inmune hiperactiva. "Las células inmunitarias se dan cuenta de que hay un cuerpo extraño y reaccionan construyendo una cápsula fibrótica que rodea el implante en un intento de protegerlo", explicó, al respecto, el coautor principal, Kellen Chen, profesor asistente de investigación de cirugía.

Reacción al cuerpo extraño

Para comprender por qué algunos sistemas inmunológicos construyen cápsulas gruesas alrededor de los implantes mientras otros no, el equipo recopiló muestras de cápsulas de 20 pacientes a quienes se les quitaron los implantes mamarios: 10 cuyas reacciones fueron graves y 10 cuyas reacciones fueron leves. Una proteína llamada RAC2 se expresó altamente en muestras tomadas de pacientes con reacciones graves. "Cuanto más grave es la reacción inmunitaria, más gruesa es la cápsula. En algunas personas, esta cápsula se contrae alrededor del implante, impidiendo su función y provocando dolor. Es necesario extraer hasta el 30% de los implantes debido a la respuesta del organismo a la prótesis.

En reacción al estrés mecánico causado por los implantes, las células inmunitarias activan RAC2 y otras proteínas, que convocan células inmunitarias adicionales, incluidos tipos que pueden combinarse para atacar a un invasor grande.

"Ese cuerpo extraño, que es muy rígido y causa estrés en el ambiente externo, activa estas células inmunes para que se agreguen a esa área", indicó el Dr. Chen. "Empiezan a fusionarse entre sí, formando células masivas que escupen proteínas fibrosas como colágeno y otros productos".

Para confirmar el papel de RAC2 en FBR, el equipo bloqueó la expresión de RAC2 en modelos animales."Nos dirigimos a RAC2 junto con otras vías, y observamos una reducción significativa en el nivel de FBR, hasta tres veces", indicó, por su parte, Dharshan Sivaraj, investigador del Departamento de Cirugía y coautor principal del estudio. "Creemos que apuntar a estas vías podría servir como una terapia potencial para mitigar o incluso prevenir la FBR clínicamente significativa en humanos".

"La proteína RAC2 es específica de las células inmunitarias, lo que significa que, en teoría, un fármaco que la bloquee podría atacar únicamente a las células inmunitarias sin afectar a otras células del cuerpo", según los investigadores.

"Establecer una comprensión completa de los mecanismos moleculares que impulsan la respuesta al cuerpo extraño presenta la última frontera en el desarrollo de dispositivos médicos verdaderamente biointegrativos", afirmó el Dr. Geoffrey Gurtner, jefe del departamento de cirugía y autor principal.

Los autores del estudio consideran que el siguiente paso es crear una versión más específica de un medicamento para uso humano, y su equipo ya está trabajando con el Centro de Arizona para el Descubrimiento de Fármacos de la Facultad de Farmacia R. Ken Coit para desarrollarlo.