Evaluación histológica en pacientes tratados con sustitutos cutáneos que incorporan células humanas, como medicamentos de ingeniería tisular, en una matriz de fibrina‐agarosa nanoestructurada

Resumen

Hasta el momento, se han descrito diferentes modelos de piel artificial humana generada mediante ingeniería tisular. Uno de estos modelos, el denominado UGRSKIN, está basado en biomateriales de fibrina-agarosa nanoestructurada, y contiene un sustituto dérmico con fibroblastos y un epitelio con queratinocitos de la propia piel. Aunque el modelo UGRSKIN demostró utilidad clínica potencial en pacientes afectos de graves quemaduras, las modificaciones histológicas, histoquímicas e inmunohistoquímicas que ocurren tras su implante clínico, aún no han podido caracterizarse. Por ello, en la presente Tesis Doctoral, se ha llevado a cabo un completo estudio histológico que incluye análisis estructurales, ultraestructurales e histofuncionales para caracterizar la piel artificial generada en laboratorio y mantenida en cultivo ex vivo y la piel implantada en pacientes durante 30, 60 y 90 días de evolución in vivo, comparándola con piel humana nativa utilizada como control. Los resultados muestran que la piel artificial mantenida en cultivo presenta escasos niveles de diferenciación. Una vez injertada en pacientes, la piel artificial muestra signos de biointegración desde el día 30, mostrando un epitelio proliferativo con abundantes signos de maduración y diferenciación, que expresa diferentes citoqueratinas, proteínas de unión intercelular, filagrina e involucrina. Asimismo, presenta algunos melanocitos y células de Langerhans, aunque en niveles inferiores a la piel control. Respecto a la unión dermo-epidérmica, la piel artificial carece de las crestas y papilas que confieren una morfología festoneada a la piel control, y muestra una membrana basal bien formada desde el día 30 de evolución. En cuanto a la dermis, los resultados confirman la adecuada biointegración de la piel artificial, aunque, en este caso, existe una interfase entre la dermis superficial y la dermis profunda que es claramente evidenciable en el día 30. Los estudios evolutivos demuestran la progresiva síntesis de fibras de colágeno, que se organizan progresivamente en los días 60 y 90, colágeno V, fibras elásticas, proteoglicanos y decorina, alcanzando los niveles del control al día 60 ó 90, sugiriendo que la maduración de la dermis podría requerir periodos más largos de tiempo que la epidermis. Estos resultados se confirmaron con estudios clasificatorios de tipo cluster que revelan la similitud de las muestras ex vivo con la piel injertada durante 30 días y de la piel nativa control con la piel injertada durante 60 y 90 días de evolución in vivo. Por otro lado, se confirmó la presencia de numerosos vasos sanguíneos de pequeño calibre y de vasos sanguíneos con pared muscular, así como de vasos linfáticos, desde el día 30 de evolución. Estos resultados contribuyen a determinar los parámetros histológicos que se asocian al efecto terapéutico positivo y a la biocompatibilidad del modelo de piel artificial UGRSKIN injertado en pacientes grandes quemados y demuestran que la piel artificial es capaz de madurar y diferenciarse rápidamente, una vez implantada en pacientes.