Adhesivo bioinspirado ofrece solución eficaz para volver a sellar la membrana dural después de cirugías

La duramadre, la capa más externa de las tres capas meníngeas que recubren el sistema nervioso central, incluidos el cerebro y la médula espinal, desempeña un papel crucial en la protección del sistema nervioso central (SNC) al actuar como amortiguador, hacer circular nutrientes, eliminar desechos y contener el líquido cefalorraquídeo (LCR). Sin embargo, cualquier daño a la duramadre debido a una lesión, un traumatismo o una intervención quirúrgica puede provocar fugas de LCR, lo que plantea graves riesgos para la vida, las funciones neurológicas y la recuperación de los pacientes. Los neurocirujanos a menudo necesitan romper la duramadre para llegar al cerebro o la médula espinal, y volver a sellarla de forma segura es un desafío utilizando las opciones actuales, como la reparación con sutura o injertos en caso de que no haya tejido viable, defectos grandes o durante cirugías mínimamente invasivas. Los métodos de sellado actuales también suelen fallar debido a una mala adhesión al tejido húmedo, la fragilidad o la falta de dureza necesaria para prevenir eficazmente la fuga de LCR.

Ahora, bioingenieros del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard (Boston, MA, EUA) han desarrollado una solución innovadora para volver a sellar la duramadre que utiliza un biomaterial multifuncional y puede abordar las limitaciones clave de los métodos de reparación existentes, así como reemplazarlos. El equipo también demostró que su "adhesivo dural resistente" (DTA) superó a los selladores quirúrgicos utilizados actualmente en pruebas realizadas con modelos animales in vivo y tejidos de origen humano ex vivo. Inspirándose en el moco duradero y adhesivo de la babosa Dusky Arion (Arion subfuscus), el equipo creó un hidrogel bioinspirado compuesto por dos redes de polímeros entremezcladas: un gel altamente elástico y una red de moléculas de alginato reticuladas reversiblemente que pueden redistribuir la energía creada por fuerzas mecánicas en los tejidos subyacentes. Combinado con una capa adhesiva a base de quitosano, el DTA puede adherirse de forma segura a superficies cubiertas de líquido formando múltiples interacciones químicas que juntas crean un sello fuerte y hermético.

En pruebas en modelos animales y tejidos humanos, el DTA demostró una fuerza adhesiva y una resistencia mecánica superiores en comparación con los selladores comerciales, resistiendo eficazmente presiones más altas y mostrando una biocompatibilidad total con una irritación mínima durante al menos cuatro semanas. Es importante destacar que, cuando se probó en la duramadre espinal de cerdos, que se parece mucho a la anatomía humana, el DTA selló eficazmente las incisiones durales sin fugas bajo presiones de líquido aumentadas, una prueba crítica para la integridad de las reparaciones durales comúnmente realizadas por los neurocirujanos al final de las cirugías. A diferencia del sellador comercial DuraSeal, que falló en el 40 % de los casos bajo aumentos leves de presión, los parches de DTA permanecieron sin fugas incluso bajo presiones significativamente más altas. Esta solución innovadora no solo promete mejorar la seguridad y eficacia de los procedimientos neuroquirúrgicos al sellar de manera confiable la duramadre, sino que también allana el camino para avances en el tratamiento y manejo de afecciones asociadas con el aumento de la presión intracraneal, como tumores cerebrales, accidentes cerebrovasculares e hidrocefalia.

"Estamos entusiasmados de haber abierto una nueva perspectiva para los neurocirujanos con este estudio que, en el futuro, podría facilitar una variedad de intervenciones quirúrgicas y reducir el riesgo para los pacientes que necesitan someterse a ellas", dijo David Mooney, miembro de la facultad principal de Wyss. "Este estudio también subraya cómo los avances únicos y bien comprendidos en el diseño de biomateriales, como los que hicimos en nuestra plataforma Tough Adhesive, tienen el potencial de impactar múltiples y muy diversas áreas de la medicina regenerativa".

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Instituto Wyss