Desarrollo de materiales funcionales para el combate de la enfermedad crónica renal

Dra. Marlene Lariza Andrade Guel.

El 14 de noviembre se conmemora día mundial de la diabetes, el número de personas que padecen esta enfermedad se ha cuadruplicado en los últimos años en México, siendo la segunda causa de muerte en el pais.

La organización mundial de salud estima que 1 de cada 11 personas padece diabetes. Este padecimiento se puede presentar como: diabetes gestacional, diabetes tipo 1 y la diabetes tipo 2. La más común en México se trata de la diabetes tipo 2, esta afeccion conlleva diferentes complicaciones, entre las que destacan los problemas cardiacos y las enfermedades renales, esta ultima se presenta como una enfermedad cronica degenerativa [1]. El tratamiento para la enfermedad crónica renal, está denominado como hemodiálisis, cuyo principal objetivo es suplir la función del riñón, que consiste en hacer pasar la sangre a través de un sistema constituido por un mecanismo de filtración, en donde se separan los componentes toxicos y nutritivos, productos de la bioquímica y la fisiología del metabolismo celular [2].

La hemodiálisis se emplea cuando existe insuficiencia renal aguda o crónica terminal. En este proceso se hace pasar la sangre del paciente a través de una membrana semipermeable, instalada en el dializador o filtro, con un líquido de diálisis de características determinadas. La duración de este tratamiento regularmente consiste en varias sesiones a la semana (de 2 a 4) con una duración de tres a cuatro horas por tratamiento, esto puede variar con cada paciente dependiendo de la gravedad de la enfermedad [3]. Sin embargo, el tiempo de esta terapia y la baja selectividad del dializador deterioran la calidad de vida del paciente. Actualmente, los filtros artificiales para hemodiálisis son poco eficientes en la remoción de toxinas, ya que solo logran eliminar el 60 % de solutos de bajo peso molecular, además de que no son selectivas, ya que eliminan nutrientes y minerales que necesita el cuerpo humano. Se han realizado estudios sobre el diseño de membranas para estos procediminetos usando la nanotecnología para obtener propiedades fisicoquímicas especificas.

La nanotecnología ha venido a resolver deiferentes problemas en el área de la salud como la liberación controlada de fármacos y encapsulamiento de principios especificos para eliminar diferentes infecciones. Así mismo el desarrollo de materiales funcionales con la incorporación de nanopartículas permiten dar una respuesta a la necesidad de un filtro o dializador eficiente y selectivo para la remoción de toxinas en la sangre.

En el Centro de Investigacion en Química Aplicada el Dr. Carlos Alberto Ávila Orta y la Dra. Marlene Lariza Andrade Guel se han dado a la tarea de estudiar y desarrollar un filtro a base de una membrana polimérica de tela no tejida biocompatible con nanopartículas selectivamente adsorbentes. Hasta el momento en la investigación se ha estudiado la modificación de grafeno mediante reactivos renovables y no dañidos al medio ambiente, ademas de usar energías alternas como metodo de modificación, dos de los principios de la química verde. Gracias a la obtencion de un nanomaterial de carbono modificado, se logró la remoción del 75 y 96 % de toxinas urémicas presentes en la enfermedad cronica renal.

Otro estudio que se está llevando a cabo esta vinculado con la utilizacion de ZnO para incluirla en tela no tejida de manera intrinsica, no solamente superficial, el cual tiene la capacidad de adsorber y degradar compuestos toxicos, este material presenta la ventaja de ser un compuesto aprobado por la FDA, en diversos productos médicos y cosméticos.

Como parte del desarrollo de la linea de investigacion de textiles tecnicos aplicables en el área de la salud los doctores del CIQA han utilizado Nylon 6 para la fabricacion de telas, el cual es un polimero que tiene propiedades interesantes como resistencia mecánica, estabilidad, excelente capacidad de hilatura, además se ha demostrado que presenta características únicas de permeabilidad. Un primer paso es la obtencion del nanocompuesto Nylon6/grafeno y Nylon6/ZnO mediante extrusion asistida con ultrasonido que da al material la caracteristica de ser homogeneo y con buena dispersion para despues poder aplicarse en una linea de extrusion de tela no tejida. Sin duda esta es una investigación de relevancia en México, ya que la salud es uno de los sectores prioritarios en investigación y la calidad de vida de las personas con esta afección puede mejorar con el desarrollo y aplicación de este tipo de estudios.

Referencias Bibliográficas

1. http://www.paho.org/mex/
2. Owen Jr, W. F.; Lew, N. L.; Liu, Y.; Lowrie, E. G.; & Lazarus, J. M. The urea reduction ratio and serum albumin concentration as predictors of mortality in patients undergoing hemodialysis. N Engl J Med. 1993, 329(14), 1001-1006 DOI:10.1056/NEJM199309303291404
3. Ávila-Saldivar, M. N., Conchillos-Olivares, G., Rojas-Báez, I. C., Ordoñez-Cruz, A. E., & Ramírez-Flores, H. J. (2013). Enfermedad renal crónica: causa y prevalencia en la población del Hospital General La Perla. Medicina Interna de México, 29(5), 473-478