Desde hace décadas, la recuperación del movimiento tras una lesión medular ha sido uno de los principales desafíos de la medicina. Pero hoy, un proyecto conjunto del Instituto Politécnico Nacional (IPN) y la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) abre una nueva perspectiva para quienes han perdido la movilidad por accidentes, enfermedades o condiciones congénitas.
La investigación se centra en la caracterización de un polímero conductor derivado del pirrol, conocido como polipirrol, cuyas propiedades permiten promover la reconexión de fibras nerviosas dañadas y favorecer la regeneración neuronal. El objetivo es comprender cómo se comporta este material dentro del cuerpo humano y si puede convertirse en un puente biológico capaz de restaurar la comunicación entre el cerebro y el resto del cuerpo.
El proyecto es coordinado por el doctor Christopher René Torres San Miguel, investigador de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME), Unidad Zacatenco, en colaboración con especialistas de la UAM, dentro de un esfuerzo conjunto impulsado por la Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación (SECTEI), para generar conocimiento con impacto directo en la salud pública.
El doctor Torres San Miguel explicó que la parte medular de la investigación es entender el comportamiento dinámico del material utilizado para fabricar pequeñas membranas que unen nuevamente las fibras nerviosas dañadas. Destacó que aunque el polipirrol ya había mostrado resultados prometedores en estudios con animales, sus propiedades mecánicas relacionadas con estiramiento, compresión y resistencia al movimiento no habían sido analizadas con detalle.
Los primeros resultados son alentadores. En estudios con roedores y primates no humanos, el biopolímero demostró ser biocompatible y no provocar rechazo. Las membranas implantadas en la médula espinal funcionaron como un puente que permitió la regeneración de neuronas y la reconexión del tejido nervioso dañado.
El experto de la ESIME Zacatenco precisó que gracias a este proceso, ratones con lesiones medulares lograron recuperar hasta el 85 por ciento de la movilidad y sensibilidad. Por ello, este avance sugiere que el material no solo es compatible con el tejido nervioso, sino que también estimula su regeneración, lo que representa un paso importante en el desarrollo de posibles tratamientos futuros, agregó.
El científico con nivel II en el Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores (SNII) consideró que para que esta tecnología pueda aplicarse algún día en humanos es indispensable conocer con precisión cómo se comporta el material bajo distintas condiciones de movimiento. “Un implante en la médula espinal debe ser resistente, flexible y duradero, por lo que cualquier falla podría representar un riesgo para el paciente”, apuntó.
IPN busca solución ante inmovilidad por lesión medular
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Para resolver tal situación, el equipo fabrica probetas mediante impresión 3D con plástico biocompatible, las recubre con polipirrol y las somete a pruebas de estiramiento, torsión y fatiga. Estas pruebas permiten conocer la resistencia, flexibilidad y durabilidad del material antes de considerar su aplicación clínica.
El trabajo se desarrolla en dos fases: la experimental y la numérica. Los datos obtenidos en laboratorio se transfieren a modelos computacionales construidos a partir de imágenes de resonancia magnética y tomografías, con las que se reconstruyen digitalmente la columna vertebral y el tejido nervioso para simular el comportamiento del polímero en la zona dañada.
El doctor Torres San Miguel aseguró que ese enfoque permite predecir el desempeño del material sin recurrir a más pruebas con animales, lo que también responde a protocolos éticos y reduce la realización de experimentos invasivos.
Además del doctor Axayácatl Morales Guadarrama, de la UAM, en la investigación participan los estudiantes de doctorado Carlos Alberto Espinoza Garces y Elliot Alonso Alcántara Arreola, algunos de ellos trabajan en la parte experimental del material y otros en la simulación numérica, lo cual ha permitido publicar tres artículos científicos y hay otros tres en proceso de evaluación.
El equipo de investigación tiene la meta de avanzar hacia estudios preclínicos y, en el futuro, realizar pruebas en humanos que permitan transformar este desarrollo científico en una opción real para mejorar la calidad de vida de personas con lesiones medulares.
Claudia Villalobos
Foto: Jorge Aguilar
