Parche 3D implantable cierra y repara defectos cardíacos

Tras un infarto, la reducción del flujo sanguíneo priva al corazón de oxígeno, lo que provoca daño tisular. En casos graves, la pared cardíaca puede romperse, lo que requiere una reparación quirúrgica inmediata. El tratamiento actual consiste en parches de pericardio bovino, que son estables y permeables, pero permanecen como cuerpos extraños y pueden provocar calcificación, trombosis o inflamación. Ahora, un parche cardíaco impreso en 3D puede adaptarse a las propiedades mecánicas del corazón y soportar la presión arterial interna, cerrando así los defectos y ayudando a la regeneración del tejido cardíaco dañado.

Un equipo de investigación interdisciplinario de la ETH Zurich (Zúrich, Suiza) y el Hospital Universitario de Zúrich (Zúrich, Suiza) ha desarrollado el "RCPatch" (parche cardíaco reforzado) para implantación intraventricular. El dispositivo, presentado en el estudio publicado en Advanced Materials, combina una malla fina para sellar el daño, una estructura de polímero degradable impresa en 3D para mayor estabilidad y un hidrogel enriquecido con células vivas del músculo cardíaco. Este diseño de tres partes permite que el parche se integre en el tejido cardíaco existente y se degrade de forma natural una vez completada la cicatrización.

La estructura reticulada del andamio está impresa con un polímero degradable, lo que proporciona la resistencia suficiente para soportar las presiones cardíacas. El componente de malla, impregnado con un hidrogel que contiene células vivas, facilita la adhesión al corazón y promueve el crecimiento del tejido. Al combinar estos componentes, el RCPatch crea una estructura densa pero flexible que permite la integración biológica en lugar de la implantación permanente de material inerte.

En un experimento inicial con animales, el parche se implantó con éxito y resistió altas presiones, evitando el sangrado y restaurando la función cardíaca. Posteriormente, los investigadores realizaron pruebas preclínicas en modelos porcinos, utilizando el RCPatch para cerrar defectos artificiales en el ventrículo izquierdo. Estas pruebas demostraron que el parche mantenía su integridad estructural bajo presión arterial real.

Estos hallazgos sientan las bases para un parche cardíaco reforzado mecánicamente y diseñado mediante ingeniería tisular, apto para su implantación en humanos. A largo plazo, el objetivo es que el dispositivo no solo repare, sino también regenere el tejido miocárdico. Los trabajos futuros se centrarán en mejorar las propiedades del material y evaluar su estabilidad en estudios extensos con animales antes de su uso clínico.

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ETH Zurich
Hospital Universitario de Zúrich