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GUILLERMO AMEER

31Ago2018

EL OTRO LADO DEL O2

Los seres humanos en general piensan en el oxígeno como algo bueno. No podemos sobrevivir sin eso. Pero esta molécula sostenedora de vida tiene un lado oscuro, y Guillrmo Ameer está dispuesto a evitar que cause estragos dentro del cuerpo humano.

"Cuando los cirujanos colocan un dispositivo médico o un implante dentro del cuerpo, siempre hay una respuesta inflamatoria", dice Ameer, profesor de ingeniería biomédica en la Escuela de Ingeniería M c Cormick y profesor de cirugía en la Escuela de Medicina Feinberg. "Además de esa respuesta inflamatoria, con materiales plásticos comúnmente usados, ocurre la oxidación".

Una alta concentración de oxígeno en el cuerpo puede provocar que las reacciones oxidativas caigan fuera de balance, lo que modifica las proteínas, las células y los lípidos naturales, lo que hace que funcionen de manera anormal. Este estrés oxidativo es tóxico y puede contribuir a enfermedades crónicas, inflamación crónica y otras complicaciones que pueden causar la falla de los implantes quirúrgicos.

Detener el efecto tóxico dominó en sus pistas

Ameer ha creado un biomaterial biodegradable que es intrínsecamente antioxidante. Los ingenieros biomédicos pueden usar este material para crear elastómeros, líquidos, geles o sólidos para construir dispositivos que sean más compatibles con las células y los tejidos.

"Los implantes hechos de plásticos pueden auto oxidarse, creando radicales libres como parte de su proceso de degradación", dice Ameer. "El proceso de oxidación puede dañar las células cercanas y crear un efecto de cascada que conduce a la inflamación crónica. Nuestro material podría reducir significativamente la respuesta inflamatoria ".

Ameer creó el biomaterial, un poliéster basado en ácido cítrico, mediante la incorporación de vitamina C en sus bloques de construcción. En experimentos preliminares, su equipo recubrió injertos vasculares con el biomaterial antioxidante. Luego, los injertos fueron evaluados en animales por la colaboradora de Ameer Melina Kibbe, profesora de cirugía, la profesora de investigación quirúrgica Edward G. Elcock en Feinberg y cirujana vascular en el Hospital Northwestern Memorial.

Típico de la respuesta del cuerpo extraño, los injertos tienden a inflamar las células cercanas y lentamente hacen que el tejido se cicatrice con el tiempo, lo que finalmente conduce a la falla. Sin embargo, cuando se implantó el injerto vascular recubierto con antioxidante, la cicatrización se redujo significativamente. El equipo de Ameer, financiado por una beca de prueba de concepto del Instituto de Ciencias Clínicas y Translacionales de la Universidad de Northwestern, también descubrió que una versión soluble en agua y termorversible del material aceleraba la curación de las úlceras diabéticas. Debido a que el material es biodegradable, el cuerpo lo absorbe inofensivamente con el tiempo.

"En el pasado, otros agregaron vitaminas antioxidantes a un polímero y lo mezclaron", dice Ameer. "Eso puede afectar las propiedades mecánicas del material y limitar la cantidad de antioxidantes que puede agregar, por lo que no funciona bien. Lo que estamos haciendo es diferente. Estamos construyendo un material que ya es inherentemente, intrínsecamente antioxidante ".

Explorando nuevos usos

Ameer dice que el nuevo biomaterial podría usarse para crear andamios para ingeniería de tejidos, recubrir o construir dispositivos médicos más seguros, promover la curación en medicina regenerativa y proteger células, genes y virus durante la administración de medicamentos. Agrega que el nuevo biomaterial es fácil de fabricar y de bajo costo.

"El ácido cítrico es asequible y en casi todo lo que entramos en contacto con nosotros a diario: alimentos y bebidas, productos para la piel y el cabello, medicamentos, lo que sea," dice Ameer. "Es una materia prima común y económica, y el cuerpo humano puede estabilizar la vitamina C, un antioxidante con el que todos estamos familiarizados".