A diario acuden a centros de salud y hospitales cientos de pacientes que presentan heridas crónicas para solicitar y realizarse las curaciones requeridas. Muchos de ellos llegan superando enormes desafíos, ya que padecen deterioro de la movilidad o inmovilización. En México muy pocos tienen la posibilidad de contratar personal de enfermería que se desplace al propio domicilio.
Las heridas crónicas constituyen uno de los más importantes problemas asistenciales que afectan al sistema de salud, por la disminución de la calidad de vida de quien las padece y de sus cuidadores, su elevado costo económico y la dedicación de mucho tiempo de los profesionales de enfermería.
Una herida crónica es una herida que requiere para su cicatrización de periodos muy prolongados de tiempo y en el caso de heridas más profundas, con mayor pérdida de tejido o que son potencialmente infectadas y no son suturadas, la cicatrización evoluciona más lento; algunas veces tarda semanas, meses y, en los casos más extremos, el cierre espontáneo puede tomar años.
Podemos imaginar el impacto que tiene en la calidad de vida de los pacientes y sus familias, por supuesto. La atención de las heridas de este tipo representa un enorme reto para la salud pública, ya que requiere una asepsia constante para favorecer su curación; a esto se agregan personas de edad avanzada, postradas, en procesos posquirúrgicos, con pie diabético, úlceras venosas, arteriales y neoplásicas, así como las que residen en lugares alejados a clínicas, dispensarios o centros de salud. Sin duda, estas circunstancias complican la atención a los afectados con estas lesiones.
Con el propósito de ofrecer una solución práctica y efectiva a estos pacientes la química Francisca Villanueva Flores, del Instituto Politécnico Nacional (IPN), creó en colaboración con la estudiante de Ingeniería Bioquímica del Instituto Tecnológico de Zacatepec (ITZ), María Esperanza Peralta Cuevas, un apósito (parche) cuya aplicación favorezca la evolución de las lesiones sin necesidad de realizar traslados frecuentes para acudir a curaciones, ya que al ser un parche inteligente libera de manera sostenida un agente antiséptico 100% natural.
Gracias a la inventiva y el conocimiento de estas especialistas el parche dérmico podrá contribuir a reducir las complicaciones derivadas de heridas infectadas y busca reducir el tiempo de cicatrización. Las jóvenes innovadoras cuentan que la base del parche es un biopolímero comercial derivado de algas pardas, el cual se modificó químicamente y se anclaron nanopartículas de curcumina (compuesto proveniente de la cúrcuma) como principal activo.
Algoritmos
De acuerdo con la doctora Villanueva “la acción del apósito es dual, ya que el biopolímero y el principio activo poseen propiedades antifúngicas, bactericidas y antivirales; además, la curcumina tiene acción cicatrizante, lo cual acelera el proceso de remodelación capilar”.
Y aquí viene lo natural e inteligente: el hidrogel reacciona ante mayor o menor nivel de acidez (pH), por lo que se le considera como un material inteligente capaz de detectar procesos infecciosos, los cuales se caracterizan por tener un nivel específico de acidez.
Así las cosas, el biopolímero tiene diferentes grupos funcionales con ciertas cargas eléctricas. Dependiendo del nivel de pH pueden cambiar y volverse negativas o repelerse entre sí; cuando sucede esto la red polimérica se abre y se libera más fármaco. Esto último quiere decir que cuando hay un proceso infeccioso en una lesión se generan condiciones típicas de una infección (el nivel de pH disminuye), el hidrogel detecta la modificación, se abre la red polimérica y, como consecuencia, comienza a liberar mayor concentración del principio activo (curcumina), lo cual permite tener un control más efectivo de la infección.
En el laboratorio se dio el proceso de encapsulamiento de las nanopartículas, para lo cual se hizo una modificación química del polímero, se realizaron análisis de la cinética de liberación y mediante redes neuronales se creó un modelo para entrenar algoritmos con los distintos datos experimentales, lo cual permitió simular los efectos del parche.
Enseguida se efectuaron experimentos con los que se alimentaron las redes neuronales; el apósito o parche fue sometido a diferentes sistemas químicos para evaluar la capacidad de liberación del compuesto; de esa forma se observó que cuando el nivel de pH es menor expulsa mayor cantidad del principio activo. El objetivo de este experimento fue cuantificar la cantidad del fármaco liberado en el tiempo. Para esta medición se utilizó espectrofotómetro.
En colaboración con la Universidad Católica de Murcia, en España, se optimizará la dosificación mediante la aplicación de algoritmos de Inteligencia Artificial (IA) con el propósito de lograr que el dispositivo médico tenga los efectos adecuados, que la liberación del principio activo se efectúe de acuerdo con las necesidades de cada paciente y que no se presenten efectos secundarios.
Lo que sigue según las inventoras del dispositivo es instrumentar con las dosis estandarizadas pruebas en modelos animales (ratas), así como probar su efectividad en distintos tipos de heridas crónicas en pacientes indistintos. Una vez cubiertos estos pasos se iniciarán las gestiones correspondientes para obtener el registro de la patente. También tienen el propósito de conformar una empresa de base tecnológica para buscar el camino más adecuado de escalar industrialmente la innovación biológica y ponerla al alcance de la población.
La doctora Villanueva estima que el parche inteligente representa una opción viable para tratar las heridas crónicas, por lo que persigue el sueño de hacerlo llegar a las regiones más apartadas del país, donde las clínicas u hospitales están alejados. Igualmente lo piensa para aquellos pacientes postrados o impedidos para trasladarse a los centros de atención médica. Ojalá sea una realidad muy pronto.
Tipos de heridas crónicas
• Úlceras por presión Son heridas que asoman cuando la piel y los tejidos subyacentes se comprimen entre una superficie dura y un hueso prominente. Florecen en personas que permanecen en cama o en silla de ruedas durante largos periodos de tiempo.
• Úlceras venosas Son heridas que se producen debido a un funcionamiento inadecuado de las válvulas venosas, especialmente en las piernas.
• Lesiones por humedad Son heridas que se originan por el contacto prolongado de la piel con la humedad. Son proclives las personas con incontinencia urinaria o fecal.
• Úlceras arteriales Son heridas que se presentan por un flujo sanguíneo inadecuado a través de las arterias. Pueden aparecer en personas con enfermedades como diabetes o aterosclerosis.
• Úlceras tumorales Son heridas que brotan por el crecimiento de un tumor que invade la piel o cáncer avanzado.
• Úlceras de Martorell Estas laceraciones se dan por una elevada presión arterial en las arterias pequeñas de la piel. Afloran en las piernas de personas mayores con hipertensión arterial mal controlada.