CENTRO DE MEDICINA REGENERATIVA VITHAS XANIT
CMRX
JESUS BARRIONUEVO RODRIGUEZ LST Cert.# 51372
WOUND HANDLING AND OHB: YOUR PHYSICS AND BIOLOGY
Medicina Hiperbarica y su base física
El oxígeno es un elemento fundamental para el metabolismo celular. Es necesario tanto para la generación de adenosina trifosfato (ATP) en la cadena transportadora de electrones, como para la beta oxidación de ácidos grasos. Es obtenido de la atmósfera a través de su difusión desde el gas alveolar hacia la sangre que fluye por los capilares pulmonares. Desde ahí es transportado por el sistema circulatorio de dos maneras: disuelto y asociado a hemoglobina. Ambas determinan el contenido arterial de oxígeno, siendo la hemoglobina el principal transportador, lo cual es evidente al observar la ecuación del contenido arterial de oxígeno en la siguiente tabla expuesta:
La aplicación de la ley de Boyle es la que fundamenta la utilización de las cámaras hiperbárica en el embolismo gaseoso arterial y el síndrome de descompresión. Ésta determina que, a temperatura constante, el volumen de un gas será inversamente proporcional a la presión en que se encuentra. Es decir, a mayor presión e igual temperatura, los gases reducen su volumen, permitiendo tratar condiciones patológicas donde se acumulan burbujas en fluidos y estructuras corporales .
En cambio, su aplicación en el tratamiento de heridas se desprende de la consecuencia fisiológica de la ya conocida ley de Henry ( la cantidad de un gas disuelto es directamente proporcional a la presión de dicho gas en contacto con el líquido en cuestión ). Este tratamiento triplica la presión de gas al que está expuesto un individuo, elevando la presión parcial de oxígeno por sobre los 2.000 mmHg.
Medicina hiperbarica y su base biologica
El oxígeno no es almacenado, por lo que su concentración en los tejidos depende de varios factores: intercambio gaseoso a nivel pulmonar, gasto cardiaco, perfusión tisular, densidad de capilares, contenido de oxígeno arterial y el consumo tisular de oxígeno. Durante la cicatrización aumentan las demandas por oxígeno. En caso de existir un área de tejido poco oxigenado, se dificulta el proceso de reparación tisular. El oxígeno es obtenido por cada célula mediante la difusión desde los vasos sanguíneos, disminuyendo su concentración mientras mayor sea la distancia entre ellos. Inevitablemente, tras la lesion se produce la disrupción de la vasculatura, junto con la consecuente activación endotelial, vasoconstricción y agregación plaquetaria de los vasos restantes. La hipoxia resultante participa en la primera fase de la cicatrización, estimulando la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) e induciendo la liberación de citoquinas por parte de plaquetas, monocitos y fibroblastos como el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) y factor de necrosis tumoral (TNF). El estado hipóxico es fundamental sólo durante los primeros minutos desde la generación de la herida, pero su prolongación dificulta los siguientes procesos de la reparación tisular. Una disminución de la presión parcial de oxígeno por bajo los 20 mmHg en la herida es capaz de inhibir 2 procesos fundamentales en la cicatrización: la hidroxilación de prolina y lisina en la síntesis de colágeno y la proliferación de fibroblastos. Hipoxemias más profundas o prolongadas inevitablemente llevan a la muerte celular y la consecuente cronificación de las heridas. El oxígeno no sólo es necesario en la generación de energía necesaria para la división celular y la síntesis de proteínas. Se ha demostrado que participa estimulando la producción de distintos mediadores celulares necesarios para la cicatrización, así como también es sustrato en la respuesta inmune local.
Incrementada la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y nitrógeno (NOS). Este conjunto de sustancias, algunos de ellos radicales libres derivados de oxígeno y nitrógeno, han demostrado participar en la señalización celular. Por una parte, el aumento de ROS induce la activación de factores de transcripción inducibles por hipoxia (HIF), que a su vez aumenta la producción de VEGF. Éste, por su parte, estimula la proliferación de células endoteliales y la formación de nuevos vasos sanguíneos o angiogénesis. Por otra parte, la activación a través de NOS y ROS en la médula ósea, mediante la estimulación de la óxido nítrico sintasa, induce la movilización de células troncales hacia el área dañada y la formación de vasos sanguíneos de novo o vasculogénesis. La presencia de VEGF y endotelina en el área dañada permite la adhesión de estas células y diferenciación hacia células endoteliales. El oxígeno hiperbárico también aumenta la producción del factor de crecimiento básico de fibroblastos y TGF-β27 y la expresión del receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF). Sin embargo, las vías de señalización por las cuales la oxigenoterapia hiperbárica aumenta la migración y proliferación de fibroblastos, la síntesis de colágeno y el entrecruzamiento de sus fibras aún no son comprendidas por completo.
La formación de nuevos vasos sanguíneos junto con el aumento en el número de fibroblastos y el depósito de colágeno protagonizan la fase proliferativa de la cicatrización, generando el tejido granulatorio. El proceso de re-epitelización es paralelo al anterior, involucrando la migración, proliferación y diferenciación de los queratinocitos en el borde de la herida. El factor de crecimiento epidérmico (EGF) junto con los ya mencionados TGF-β y PDGF inducen la división celular de los queratinocitos, la desdiferenciación y posterior reorganización de su citoesqueleto permitiéndoles migrar hacia el centro de la herida mediante pseudópodos. El EGF al igual que el TGF-β y PDGF son producidos por fibroblastos y queratinocitos en respuesta al aumento de las ROS. La oxigenoterapia hiperbárica no sólo estimula la producción de estas citoquinas por esta vía, sino que también provee un lecho propicio acelerando la vascularización del tejido granulatorio subyacente.
En cuanto al sistema inmune, el oxígeno hiperbárico es capaz de potenciar la función fagocítica y bactericida de macrófagos y la quimiotaxis hacia la herida. De esta manera aumenta la eficiencia del proceso de limpieza de restos celulares y la defensa contra microorganismos que pudieran enlentecer la cicatrización. Este factor tiene especial relevancia en individuos en que su sistema inmune está comprometido, como por ejemplo: pacientes diabéticos, en tratamiento inmunosupresor y con inmunodeficiencias congénitas o adquiridas.
