Seda de arañas y gusanos para reparar tejidos nerviosos

Las guías hechas de material natural o sintético son un importante instrumento quirúrgico para la reparación de tejidos nerviosos. Son tubos que se atan a ambos extremos de una fibra dañada para que conduzcan el crecimiento de las fibras y las células en la lesión. Actualmente, solamente pueden emplearse en distancias muy pequeñas. Se cree que el motivo de esta limitación es la falta de una estructura interna que actúe como guía a lo largo de la cual se va orientando el tejido para que crezca y sustituya las partes dañadas.

Ahora, en un nuevo estudio publicado en Advanced Healthcare Materials, investigadores británicos y austriacos han presentado una alternativa en forma de un material que sirve de guía. Lo han desarrollado utilizando la combinación de dos tejidos naturales: la que fabrican gusanos de seda (en las paredes externas del tubo) y la de las arañas de la familia Trichonephilia edulis (en el interior).

Los tubos se probaron en intervenciones quirúrgicas practicadas a ratones de laboratorio, con lesiones de 10 milímetros en el nervio ciático, lo cual es una longitud considerable en estos animales. Los investigadores comprobaron que los nervios dañados se adaptaban a la guía marcada por la seda y crecían a su alrededor hasta que los dos extremos de las lesiones se reconectaban con éxito.

Los científicos emplearon técnicas de microscopía para analizar el proceso de curación de forma detallada. Así vieron que los tubos de seda tenían una estructura muy porosa, una característica esencial para la regeneración del tejido nervioso, porque permite que los nutrientes y los materiales de desecho sean intercambiados de forma eficaz.

Además, observaron que las células de Schwann, que son los principales activadores de la regeneración nerviosa, se adherían con fuerza tanto a las paredes del tubo como a las fibras de seda, migrando a una velocidad considerable: más de 1,1 milímetros al día. Asimismo, el estudio demostró que ambos tipos de seda desempeñan una función importante en la regeneración de los tejidos.

Propiedades excepcionales

Cuando se reparan fibras nerviosas usando tubos de seda vacíos, sin el relleno de la seda elaborada por arañas, las fibras crecen más despacio y de forma menos organizada, escriben los investigadores. Fritz Vollrath, coautor del estudio, ha declarado: «Las sedas animales tienen propiedades mecánicas y biológicas excepcionales, y ofrecen posibilidades de fabricación versátiles para ayudar a la regeneración de tejidos. Nuestra guía elaborada con doble tejido de seda combina la excelente habilidad de la seda de los gusanos para ser procesada en estructuras tridimensionales con las cualidades notables de adhesión de la seda de araña».

También ha explicado que usar materiales naturales como guía ofrece ventajas importantes respecto al empleo de sustancias sintéticas. La seda de araña, por ejemplo, se degrada con el tiempo y produce una reacción inmunológica casi inexistente en modelos animales. Además, se trata de materias primas abundantes: un simple cultivo de tela de araña puede producir unos diez metros de seda, suficiente para rellenar una guía de tejidos nerviosos de 10 milímetros. Por su parte, la estructura porosa de la seda de gusano permite que se incorporen moléculas bioactivas, tales como factores de crecimiento para promover la regeneración de los tejidos.

En palabras de Alex Woods, cirujano ortopédico en el Hospital Universitario de Oxford: «Las lesiones en los nervios periféricos tienen un impacto devastador en pacientes de todo el mundo. Este estudio ofrece nuevas evidencias de las increíbles propiedades regenerativas de la seda en el sistema nervioso, y demuestra su enorme potencial como instrumento para dar respuesta a una necesidad médica no satisfecha».