Los mejillones y sus aplicaciones en los bioadhesivos

Los mejillones pueden ser una comida apetitosa, pero la química que permite que los mejillones se adhieran a superficies sumergidas abre la posibilidad de usarla para cerrar heridas abiertas y favorecer la recuperación de una cirugía.

En las últimas décadas los bioadhesivos, selladores tisulares y agentes hemostáticos se convirtieron en los productos preferidos para controlar el sangrado y promover la cicatrización de los tejidos después de la cirugía. Sin embargo, muchos de ellos tienen efectos secundarios u otros problemas, como la incapacidad para sellar bien en tejido húmedo.

“Para resolver este problema médico, nos fijamos en la naturaleza. Hay criaturas marinas, como el mejillón, que se pueden pegar en las rocas y buques en el océano. Estas criaturas se pueden sujetar sin ser arrastradas por las olas gracias a una proteína adhesiva muy fuerte”, dijo Jian Yang, profesor adjunto de bioingeniería de la Universidad Estatal de Pensilvania.

Yang, junto con los investigadores de la Universidad de Texas en Arlington, Mehdizadeh Mohammadreza, Hong Weng, Gyawali Dipendra y Tang Liping, tomaron la información biológica y desarrollaron una familia totalmente sintética de este tipo de adhesivos.

Los investigadores incorporaron la estructura química de la proteína adhesiva del mejillón en el diseño de un polímero sintético inyectable. El bioadhesivo fabricado por el equipo se llama iCMBA y se adhiere bien en ambientes húmedos, no se degrada fácilmente, es biocompatible y su fabricación es barata, lo que lo coloca por encima de los productos actuales, tales como el adhesivo de fibrina y del cianoacrilato.

Los adhesivos de fibrina son de acción rápida y biodegradable, pero no son muy fuertes y pueden provocar reacciones alérgicas debido a sus ingredientes de origen animal. El cianoacrilato es fuerte, se puede aplicar con facilidad y su efecto es duradero, sin embargo se degrada lentamente y puede ser tóxico, lo que limita su uso a heridas externas.

Adicionalmente, ninguno de los dos productos es eficaz cuando se usan en tejido húmedo, algo inevitable en las cirugías, por lo que hasta el momento no existían adhesivos tisulares en el mercado adecuados para uso tanto externo como interno.

Los investigadores probaron el iCMBA en ratas para cerrar heridas y publicaron sus hallazgos en un número reciente de Biomaterials.

Este nuevo adhesivo es de 2.5 a 8 veces más fuerte en el tejido húmedo en comparación con el pegamento de fibrina, no presentó riesgo de toxicidad, reacción alérgica ni inflamación. También detuvo el sangrado casi al instante facilitando la sanación de las heridas sin el uso de suturas, asimismo la tasa de degradación fue adecuada.

Referencias:

Mohammadreza Mehdizadeh, Hong Weng, Dipendra Gyawali, Liping Tang, Jian Yang. “Injectable citrate-based mussel-inspired tissue bioadhesives with high wet strength for sutureless wound closure”. Biomaterials.