¿El Relleno Dérmico Ideal?

Prof. Roberto Ebensperger (Mayo 2020)

El Papel de las células madre en cirugía plástica y los injertos de tejidos blandos.

Los rellenos dérmicos son sustancias similares a un gel que se inyectan debajo de la piel para restaurar el volumen perdido, suavizar las arrugas o mejorar los contornos faciales. Hay una variedad de productos de relleno aprobados por la FDA que utilizan los cirujanos estéticos. En general, los rellenos se clasifican por la sustancia de la que están hechos. Entre los rellenos dérmicos encontramos al ácido hialurónico, hidroxiapatita de calcio, ácido poli-L-láctico, polimetilmetacrilato (PMMA), inyecciones de grasa autóloga.

La grasa propia como relleno dérmico

La transferencia de grasa autóloga, que se ha utilizado comúnmente en cirugía plástica en las últimas décadas, fue realizada por primera vez por Neuber en 1893 para la reparación de defectos faciales para luego aplicarse a la reconstrucción mamaria. Más tarde, en la década de 1980, las tasas tempranas de incorporación del injerto, que no superaban 50% en el mejor de los casos, no mejoraban significativamente, a pesar del refinamiento de múltiples técnicas en la obtención del injerto, centrifugación o infiltración. Sin embargo, e independientemente de estas elevadas tasas de pérdida de injerto, las técnicas de liposucción que utilizan jeringas para la recolección aumentaron la popularidad del injerto de grasa autólogo para corregir defectos del contorno facial en la década de 1980 y condujeron a la introducción del injerto de grasa para la corrección del déficit de tejidos blandos en otras áreas del cuerpo, la cara principalmente. Sin embargo, un continuo y significativo número de pacientes que se sometían a un injerto de grasa continuaron sufriendo pérdida del injerto, y aquellos en quienes se logró la toma del injerto soportaron una pérdida de volumen de hasta el 70% [Matsumoto et al. 2006; Mizuno, 2009].

En teoría, los injertos de grasa autólogos pueden constituir una fuente ideal para la reparación de defectos congénitos o adquiridos de tejidos blandos. Tienen múltiples ventajas en comparación con otros materiales de relleno e implantes; específicamente, son biocompatibles, rentables y se pueden obtener de varios sitios donantes en el cuerpo humano que son adecuados para la recolección de grasa. Otra ventaja adicional es que los procedimientos de injerto de grasa pueden repetirse a ciertos intervalos de tiempo. Además, el lipo-contorneado realizado por el cirujano en el sitio donante puede percibirse como una ventaja cosmética, lo que hace que el procedimiento sea atractivo para los pacientes. Ahora, a pesar de estas ventajas, la mayor desventaja que limita el uso de injertos de grasa es lo imprevisible del resultado final y la dependencia del volumen del injerto sobre la retención de la grasa injertada. Por lo tanto, el resultado final estará asociado con la densidad de las células viables transferidas y la relación de retención del injerto. Por último, sin duda el factor más importante que promueve la supervivencia de los injertos de grasa es la neovascularización de los injertos [Trojahn Kolle et al. 2012]. Desafortunadamente, debido a la escasa revascularización del injerto, la apoptosis celular y/o la necrosis de las células grasas, hasta 80%, incluso un 100% del volumen inyectado inicial puede fallar en el injerto y reabsorberse [Matsumoto et al. 2006].

Hasta que se complete la neovascularización, los injertos de grasa se alimentan a través de la difusión desde el lecho receptor. Por esta razón, los injertos más grandes tienen un mayor riesgo de necrosis, ya que los nutrientes recibidos por difusión solo pueden penetrar hasta 1.5 mm dentro del borde de un injerto de grasa. Por lo tanto, las células grasas en el centro del injerto, que son más sensibles a la hipoxia, son propensas a la muerte celular y como resultado, a menudo se observan necrosis de grasa, quistes de grasa y microcalcificaciones después de la aplicación de injertos de grasa [Trojahn Kolle et al. 2012; Carpaneda & Ribeiro. 1994].

Aunque el uso de injertos de grasa autólogos para el aumento mamario es teóricamente atractivo, las bajas tasas de durabilidad del injerto han sido un problema persistente. Por ello, estos problemas también han contribuido a estimular el desarrollo de implantes mamarios y materiales de relleno distintos de la grasa autóloga.

El injerto de micrograsa (microfat grafting) se refiere al uso de cánulas más pequeñas que en injertos de grasa autólogos y tanto para recolectar como para inyectar el lipoaspirado, lo que da como resultado lóbulos de grasa de tamaño más pequeño (microfat). Es una modificación del tradicional injerto de grasa autólogo. Una cánula de 2.4 mm, con puertos de 1 mm, se usa generalmente para obtener un injerto de micrograsa. El injerto de micrograsa se puede inyectar ya sea a través de una cánula (calibre hasta de 0,7 mm) o como un injerto de grasa intradérmica con aguja aguda (sharp-needle intradermal fat graft, SNIF), generalmente una aguja de calibre 23-G.

El injerto de nanograsa (nanofat grafting) fue introducido por Tonnard y es grasa emulsionada y filtrada para autoinjerto. En su preparación, las células grasas se trituran al hacer pasar la grasa, hasta 40 veces, de una jeringa a otra y luego filtrar el líquido obtenido. Este líquido resultante es una emulsión de aspecto lechoso que contiene células madre de tejido adiposo. La nanofat se transfiere e inyecta en la dermis mediante una aguja 27-G. Es importante destacar que limitaciones debido al tamaño hace difícil inyectar, con una aguja muy fina, directamente tejido adiposo no tratado en la capa dérmica para fines de rejuvenecimiento destinada a corregir las arrugas y cicatrices atróficas. El injerto de grasa Nanofat, resuelve este problema mediante la emulsificación mecánica del tejido graso. Sin embargo, la viabilidad de las células se destruye. La emulsión final, prácticamente está desprovista de adipocitos maduros, y la mejora en la reparación del tejido sería debido a la presencia de células madre mesenquimales adiposas. [Tonnard et al. 2013].

Ahora, con el fin de aumentar la tasa de supervivencia de los injertos de grasa, se han planificado varias estrategias y modificaciones para cada paso, incluidas la selección del sitio donante, la recolección y preparación del injerto, la técnica de inyección y el cuidado postoperatorio. Entre todas, las modificaciones más destacada son la lipotransferencia asistida por células (‘Cell Assisted Lipotransfer’; CAL) [Yoshimura et al. 2008] (figura 1.), que implica transferir el injerto de grasa junto con células madre de adipocitos contenida en una fracción vascular estromal (SVF), y el método de transferencia combinado con plasma rico en plaquetas [Gentile et al. 2013].

Figura 1. Llipotransferencia asistida por células (cell-assisted lipotransfer, CAL). Liposucción, procesamiento e inyección de injertos de grasa enriquecidos con células madre derivadas del tejido adiposo.

1) Se remueven 200 - 500 ml de tejido graso propio del cuerpo 2) Parte del tejido graso se enriquece con SVF fresca 3) Reconstrucción y aumento de busto con injerto de grasa enriquecido con SVF Autores informan una supervivencia razonable a largo plazo del injerto después de la introducción de una media de alrededor de 270 ml en cada seno utilizando la circunferencia del pecho como una medida sustituta de la retención de volumen. CAL también se ha utilizado para demostrar una retención de volumen superior a la inyección estándar de grasa en el relleno facial para la microsomía craneofacial Parry-Romberg

Dado que el número de células madre obtenidas desde una fracción vascular estromal es limitado y con el objetivo de obtener mejores resultados de retención de un mayor volumen del volumen de grasa injertado, actualmente las células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo (adipose derived mesenchymal stem cells, ADSC) son cultivadas y expandidas para ser utilizadas e incorporadas (mezcladas) junto a la grasa extraída para injerto. La racionalidad detrás de esta estrategia está dada por varios mecanismos asociados a las ADSC y que favorecen la supervivencia del injerto, a través de la diferenciación adipogénica, la regulación paracrina de la angiogénesis y el apoyo vascular directo, y también por mecanismos de inmunorregulación (figura 2).

Figura 2. Mecanismos asociados a las ADSC y que favorecen la supervivencia del injerto. Los roles propuestos que desempeñan las ASC suplementarias en la lipotransferencia asistida por células incluyen la contribución al soporte y mantención del tejido adiposo a través de la diferenciación adipogénica, la regulación paracrina de la angiogénesis y el apoyo vascular directo, y también por mecanismos de inmunorregulación

Cuando se trata de la aplicación de injertos de grasa en la cirugía de mama, los ADSC se han utilizado cada vez más en combinación con injertos de grasa en los últimos años con la esperanza de mejorar la retención del volumen y la durabilidad de los injertos de grasa. La neovascularización inadecuada es el factor más frecuentemente culpable de la pérdida de injertos de grasa. El uso de células madre tiene como objetivo lograr una mejor neovascularización. Sin embargo, la neovascularización inadecuada no es el único factor que conduce a la pérdida de tejido graso injertado. El daño mecánico y el daño de la membrana a las células y los mecanismos como la apoptosis también son factores que contribuyen a este fenómeno.

Diferenciación de ADSC trasplantadas

Diversos hallazgos consistentes entre sí y que utilizaron modelos de heridas en ratas, se demostró que las ADSC estimulaban la neovascularización y que una parte de las ADSC trasplantadas colocalizaban con marcadores endoteliles CD31 [Wu et al. 2018; Huang et al. 2013]. Estos hallazgos sugieren que estas ADSC pueden haberse diferenciado parcialmente en células endoteliales para promover la angiogénesis durante la cicatrización de heridas.

Se cree que la inyección de las ADSC en el lecho del tejido receptor aumenta la perfusión de los tejidos lesionados y/o la viabilidad del injerto a través de: i) la promoción paracrina de la angiogénesis, o ii) el soporte de las estructuras vasculares existentes. Los conceptos que respaldan la existencia de tales mecanismos regenerativos se basan en varios hallazgos clave sobre el injerto de grasa en modelos de lesión isquémica murina [Eto et al. 2011]. Estos experimentos demostraron que: i) las ADSC pueden diferenciarse en céluas endoteliales CD31+ in vivo; ii) hubo una mayor densidad de vasos sanguíneos y ADSC marcadas con fluorescencia co-localizadas en o cerca de los vasos; y iii) las ADSC formaron redes de vasos vWF+ en una matriz Matrigel [Karathanasis V et al., 2013] (figura 3).

Figura 3. Diferenciación de células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo (ADSC) en células con fenotipo endotelial.

Consistente con los estudios anteriormente mencionados, en el laboratorio se ha podido comprobar que un número reducido de ADSC es capaz de diferenciarse in vitro hacia un fenotipo endotelial (vWF+ y eNOS+) lo que sugiere que estas células son capaces de soportar y promover la neovascularización. [Fuente: Dr. R. Ebensperger]

Actualmente, si bien la investigación sobre las enfermedades asociadas a los implantes mamarios aún no es concluyente, existen algunos riesgos documentados asociados con los implantes mamarios. Estos incluyen posibles complicaciones quirúrgicas (como infección) y la ruptura del implante. Además, ciertos implantes mamarios con textura, que se usan con mayor frecuencia en los procedimientos de reconstrucción mamaria, fueron retirados voluntariamente por su fabricante durante el 2019, a instancias de la FDA, después de que se vincularon con un tipo raro de cáncer, linfoma no Hodgkin llamado linfoma anaplásico de células grandes (ALCL). Esta última decisión ha llevado a que se muestre mayor interés en procedimientos de aumento mamario basados en grasa autóloga enriquecida con células madre.

Es interesante destacar que el Profesor R. Ebensperger se adjudicó un proyecto Innova de Corfo en el año 2012 para desarrollar tecnología basada en el enriquecimiento de grasa autóloga con células madre adiposas expandidas (Proyecto 12ETN-18031 ‘Células madre y desarrollo de tecnología de implantes naturales para uso en cirugías plásticas’). Sin embrago, este proyecto finalmente fue desestimado de continuar por la comisión asesora y evaluación del Organismo Gubernamental.

Infografía sobre Procedimientos de Injerto de Grasa Autóloga.

Procedimiento de aumento de busto mediante Lipotransferencia Asistida por Células (CAL). La grasa recolectada se separa en dos fracciones; aproximadamente la mitad cada una. Una fracción se usa para obtener células madre derivadas de tejido adiposo con el fin de enriquecer la otra fracción grasa para injerto y la otra se procesa para usarla como injerto de grasa. Finalmente, las dos fracciones se combinan y se colocan dentro del sitio del receptor. El enriquecimiento de la fracción grasa se puede realizar con SVF o con ADSC expandidas previamente en una CMO. CAL: Cell Assisted Lipotransfer; SVF: Stromal Vascular Fraction; ADSC: célula madre derivada de tejido adiposo; CMO: Contract Manufacturing Organization. [*] Plast Reconstr Surg. 2018; 141(2):365-375; The Lancet 2013; 382(9898):1113-1120.

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Mizuno, H. Adipose-derived stem cells for tissue repair and regeneration: ten years of research and a literature review. J. Nippon Med Sch. (2009) 76(2): 56–66

Trojahn Kolle SF, Oliveri RS, Glovinski PV, et al. Importance of mesenchymal stem cells in autologous fat grafting: a systematic review of existing studies. J Plast Surg Hand Surg (2012) 46: 59-68

Carpaneda CA, Ribeiro MT. Percentage of graft viability versus injected volume in adipose autotransplants. Aesthetic Plast Surg (1994) 18: 17-9

Tonnard P, et al. Nanofat Grafting: Basic Research and Clinical Applications. Plast Reconstr Surg. (2013) 132: 1017, 2013

Yoshimura K, Sato K, Aoi N, et al. Cell-assisted lipotransfer for cosmetic breast augmentation: supportive use of adipose-derived stem/stromal cells. Aesthetic Plast Surg (2008) 32: 48-55

Gentile P, Di Pasquali C, Bocchini I, et al. Breast reconstruction with autologous fat graft mixed with platelet-rich plasma. Surg Innov (2013) 20: 370-6

Wu, Y. Y., Jiao, Y. P., Xiao, L. L., Li, M. M., Liu, H. W., Li, S. H., et al. Experimental study on effects of Adipose-derived stem cell-seeded silk Fibroin Chitosan film on wound healing of a diabetic rat model. Ann Plast Surg. (2018) 80(5): 572–580

Huang, S. P., Huang, C. H., Shyu, J. F., Lee, H. S., Chen, S. G., Chan, J. Y., et al. Promotion of wound healing using adipose-derived stem cells in radiation ulcer of a rat model. J BioMed Sci. (2013) 20: 51

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Porque el CAL es una solución estética duradera