Materiales para la vida

Materiales para la vida
MIKEL CASAL

La Medicina actual no puede entenderse sin unos componentes que sirven para tratar, sustituir o aumentar cualquier tejido del cuerpo humano

MAURICIO-JOSÉ SCHWARZ

Hace al menos 4.000 años los egipcios ya usaban suturas de hilo de lino para cerrar heridas. El lino tenía la capacidad de poder estar en contacto con los tejidos vivos del cuerpo sin provocar efectos negativos. Era, quizá, el primer biomaterial usado en la historia.

Las culturas prehispánicas en América también utilizaron biomateriales para reparar dientes con placas y remaches de oro que fijaban dientes de perro o de nácar a los dientes propios del paciente, o placas de plata y cobre para obturar trepanaciones en el cráneo. En Europa, un hallazgo de hace 2.000 años consta de un perno de hierro insertado en un diente incisivo, un primitivo implante dental.

Pero, pese a los casos excepcionales a lo largo de la Historia, la era de los biomateriales comienza realmente a fines del siglo XIX. Hoy se utilizan los más diversos en medicina y odontología y muchos de nosotros tenemos caderas o rodillas hechas con aleaciones de titanio o cromo cobalto, acompañadas de cerámicas y plásticos.

No todo material usado en prótesis u otros auxiliares médicos es un biomaterial. Para que entre en esta clasificación debe estar en contacto con sistemas biológicos vivos y debe usarse para evaluar, tratar, aumentar o reemplazar cualquier tejido, órgano o función del cuerpo. La madera de una mano o pierna postizas, por ejemplo, o la plata de la legendaria nariz del astrónomo Tycho Brahe no son biomateriales ya que su contacto es solo con la piel.

Precisamente por ello, era muy difícil usar biomateriales antes de que tuviéramos una medicina y una cirugía científicas que entendieran los problemas de mecanismos como la infección o el rechazo de los tejidos. Que un material pueda actuar correctamente con una respuesta adecuada en una situación específica es lo que determina su biocompatibilidad. No basta que no sea tóxico, debe hacer lo que se espera de él, de modo que un determinado material puede ser biocompatible para ciertas aplicaciones y no serlo para otras.

Diversos tipos

Los materiales pueden ser bioinertes, bioactivos o biodegradables. Los bioinertes son aquellos materiales que no evocan en el cuerpo ninguna reacción, mientras que los bioactivos tienen una clara función, por ejemplo combatiendo infecciones, impidiendo la coagulación de la sangre o fomentando el crecimiento de un tejido, como el hueso. Finalmente, los biodegradables son aquellos que se reabsorben o disuelven al paso del tiempo, como ciertos tipos de sutura que no es necesario quitar porque el cuerpo las digiere, por así decirlo. Mezclas de biomateriales se utilizan para producir dispositivos tales como los marcapasos, que deben ser inertes en su composición exterior y activos en los cables con los que se administran las descargas eléctricas que mantienen el ritmo cardiaco.

Su creciente utilidad en los últimos 100 años se ve en la enorme variedad de aplicaciones que tienen estos materiales como parte del arsenal médico. Pueden reemplazar una parte del cuerpo dañada o enferma, como hacen las articulaciones artificiales o las máquinas de diálisis; pueden ayudar a la curación como lo hacen los tornillos y placas que se utilizan para fijar huesos rotos; pueden mejorar la función, como el marcapasos o las lentes intraoculares para personas sometidas a cirugía de cataratas o de miopía; pueden auxiliar correcciones cosméticas como las prótesis mamarias o los materiales usados para reconstruir defectos del cráneo como el paladar hendido; pueden ayudar al diagnóstico o el tratamiento, como los catéteres o los materiales utilizados para distintas formas de endoscopia o de cirugía laparoscópica.

Su procedencia

Otra característica relevante de los biomateriales es su procedencia. Pueden provenir de uno mismo, como en los injertos autólogos, de otras personas como en los trasplantes de diversos órganos, o de diversos animales, desde la tripa de gato empleada en suturas desde la Edad Media hasta las válvulas cardiacas procedentes de cerdos. Así, dado que hasta ahora es imposible reproducir la enorme complejidad de la piel humana con sus muchas funciones (protección, absorción, control de la temperatura, sensación, etc.), hoy se están usando polímeros que funcionan como sustratos para favorecer el crecimiento de la piel, sobre todo en casos especialmente graves como los de quemaduras. Lo mismo ocurre con los injertos de matriz ósea sin material orgánico, procedente habitualmente de bovinos, que se utilizan para restaurar el hueso humano y fomentar su regeneración.

Pero el futuro de la medicina con biomateriales está sin duda alguna en los materiales no orgánicos. Los ingenieros especializados ya los están creando para responder a distintas necesidades que se desarrollan conforme entendemos mejor cómo reacciona el cuerpo ante ellos.

En primer lugar tenemos los metales, como aleaciones de titanios, aceros de bajo contenido de carbono o incluso oro y amalgamas plata-mercurio que desde principios del siglo XIX se utilizan para la reparación dental después de limpiar las piezas de caries. Por sus características se usan principalmente para fijación ortopédica. Luego están las cerámicas de óxidos de aluminio, aluminatos de calcio, óxidos de titanio y otros materiales que son resistentes a la corrosión y por tanto se utilizan en prótesis óseas e implantes dentales. Los polímeros, producto de la era de los plásticos, se empiezan a desarrollar después de la Segunda Guerra Mundial, como la silicona, el teflón, el dacrón y el nylon, que se emplean en suturas, arterias, venas, prótesis cosméticas, dientes y tendones.

Finalmente están las sustancias más modernas, los compuestos que aúnan cerámica y metal o carbón y otros materiales para ofrecer ventajas combinadas, como alta resistencia a la corrosión y el esfuerzo, y que se emplean en válvulas cardíacas, uniones óseas, marcapasos y estructuras como los implantes cocleares, que están en contacto con muy diversos tejidos para realizar el milagro de deolverle el oído a las víctimas de sordera.

 

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