Un equipo de cirujanos del Hospital Mount Sinai, en Nueva York, ha realizado el primer trasplante traqueal humano del mundo a una trabajadora social de 56 años con daños traqueales severos debidos a una intubación repetida después de un ataque de asma y en la que varios intentos quirúrgicos fallidos de reconstruir su tráquea causaron aún más daño.
La intervención tuvo lugar el pasado 13 de enero y se prolongó durante 18 horas. Involucró a medio centenar de especialistas bajo la dirección de Eric M. Genden, jefe del Departamento de Otorrinolaringología-Cirugía de Cabeza y Cuello del Mount Sinai y profesor de Neurocirugía, e Inmunología en la Escuela de Medicina Icahn.
Tras retirar la tráquea y los vasos sanguíneos asociados del donante, los cirujanos la reconstruyeron en la receptora desde los pulmones hasta la laringe e hicieron las pertinentes anastomosis microvasculares. Utilizaron una porción del esófago y la glándula tiroides para ayudar a proporcionar el suministro sanguíneo a la tráquea. El procedimiento permitió la extirpación de la traqueotomía de la receptora, dándole la oportunidad de respirar por la boca por primera vez en seis años.
"Por primera vez, hemos podido ofrecer una opción de tratamiento viable a pacientes con defectos traqueales de segmento largo que comprometen su vida. Es particularmente oportuno dado el creciente número de pacientes con problemas traqueales extensos debido a la intubación por la covid-19. Debido tanto a la ventilación mecánica como a la naturaleza de la enfermedad de las vías respiratorias inducidas por esta infección, la enfermedad de las vías respiratorias está aumentando precipitadamente, y ahora disponemos de un tratamiento viable. Nuestro protocolo de trasplante y revascularización de tráquea es fiable, reproducible y técnicamente sencillo", ha dicho Genden.
La imposible revascularización
"Durante años, el consenso médico y científico ha sido que el trasplante de tráquea no se podía hacer porque la complejidad del órgano hacía imposible la revascularización, y cada intento anterior terminó en fracaso. Este logro quirúrgico es la culminación de 30 años de investigación que comenzaron cuando yo era estudiante de medicina en Mount Sinai y fruto del espíritu de colaboración que existe en el hospital".
Durante este tiempo se ha investigado en cómo revascularizar o proporcionar flujo sanguíneo a la tráquea y en entender la biología del órgano. "A pesar de la extensa investigación sobre el suministro vascular al órgano utilizando modelos humanos y animales, no hay una manera real de prepararse plenamente para llevar a cabo un primer trasplante en humanos como este", matiza Genden.
"Por ejemplo, no teníamos ninguna guía sobre la tolerancia del injerto, así que trabajamos muy rápidamente. En última instancia, todo salió bien porque montamos un equipo con amplia experiencia quirúrgica en trasplante de órganos y reconstrucción traqueal. Ver al injerto cobrar vida y saber que el órgano estaba bien vascularizado fue una experiencia increíble". La paciente no ha tenido por ahora complicaciones ni signos de rechazo.
Esta opción puede ayudar a algunas personas seleccionadas con defectos de nacimiento traqueales, enfermedades intratables en las vías respiratorias, quemaduras, tumores o daños traqueales graves por intubación, incluidos ahora aquellos hospitalizados por la covid-19 y sometidos durante varios meses a un respirador.
Intentos fallidos
Pero, ¿por qué se ha resistido tanto este órgano para ser trasplantado? Durante décadas, los médicos han pensado que el suministro de sangre estaba respaldado por una red de vasos diminutos, lo que haría imposible reconectarlos. Genden explica en la web NPR que eso se basó en un trabajo de investigación publicado a mediados de la década de 1960 por un científico influyente en Harvard.
El interior de la tráquea está además forrado con pequeños filamentos que se mueven sincrónicamente y ayudan a barrer las partículas para que lleguen a los pulmones. Junto a eso, algunas de las arterias que pasan a través de la glándula tiroides también suministran sangre a la tráquea y otros vasos sanguíneos se conectan al esófago. De ahí que se optara por la reconstrucción no por el trasplante.
Pero los tubos sintéticos que se han desarrollado no funcionaban como solución a largo plazo. Algunos cirujanos han intentado temporalmente trasplantar tráqueas en los brazos y permitirles desarrollar una nueva red de vasos sanguíneos antes de trasladarlas a la garganta. Otros han reemplazado la tráquea por un vaso sanguíneo grande (una aorta de donante).
En el año 2010, un equipo del Hospital Great Ormond Street efectuó un trasplante semiautólogo de tráquea a un niño de 13 años. Los médicos revistieron la tráquea del donante con células madre del paciente extraídas de su médula ósea antes de implantarla. El injerto se trató con citocinas adicionales que se inyectaron para potenciar el crecimiento y la diferenciación celular en la nueva tráquea.
En el año 2008, el cirujano italiano Paolo Macchiarini, que había trabajado en el Hospital Clínico de Barcelona y más tarde en el Instituto Karolinska de Estocolmo, atrajo la atención mundial cuando afirmó, y publicó en The Lancet, haber trasplantado una tráquea que había crecido a partir de células madre en el laboratorio y se había colocado en una estructura sintética. Pero la mayoría de los pacientes de Macchiarini murieron y fue criticado por mala praxis. Sus esfuerzos se detuvieron. Y Genden reanudó su investigación. Entre otros hallazgos se dio cuenta de que sólo unos pocos vasos sanguíneos, del diámetro de los espaguetis, podían proporcionar un suministro de sangre adecuado a la tráquea.
Tres grandes obstáculos
Según explicaban en enero del año pasado los cirujanos Marc Boada, Rudith Guzmán y Elena Sandoval, del Hospital Clínico de Barcelona, en un artículo publicado en Annals of Cradiothoracic Surgery, la necesidad de un reemplazo prolongado del segmento traqueal es un desafío quirúrgico poco frecuente pero aún sin resolver. Se enfrenta a tres obstáculos principales: la necesidad de imitar las propiedades mecánicas de la tráquea, la viabilidad del injerto y la vascularización, y el reemplazo epitelial.
La resección corta de la tráquea suele ser un procedimiento seguro. Sin embargo, la sustitución de segmentos superiores al 50% de la longitud de la tráquea en adultos y el 30% en niños es un gran desafío en la cirugía torácica. “Se han intentado diferentes sustitutos traqueales, tanto experimentalmente como en prácticas clínicas, para reemplazar segmentos traqueales largos, como materiales sintéticos, injertos no traqueales, aloinjertos traqueales, conductos de tubos a medida y, más recientemente, biomateriales”.
Los intentos iniciales con injertos sintéticos y tejido biológico no traqueal se asociaron con la necesidad de prótesis, pero el uso de stent aumenta el riesgo de desarrollar tejido granulado con obstrucción posterior, riesgo de infección y erosión en estructuras adyacentes, así como migraciones.
El uso de aloinjertos de cadáver -añadían- se enfrenta a dos obstáculos primarios: lograr una buena vascularización del injerto traqueal y restaurar el endotelio traqueal para evitar el desarrollo de tejido de granulación, que podría causar estenosis en las vías respiratorias y reducir la respuesta inmunogénica.
Otros grupos han utilizado varios tejidos autólogos para reemplazar y recrear la estructura y función traqueal, evitando problemas de vascularización y epitelización. Sin embargo, se enfrentaban a problemas de obstrucciones estructurales.
Para resolver estos obstáculos, algunos equipos están desarrollando andamios bio-artificiales impresos en 3D, que se cubren con condrocitos. Hay resultados prometedores, con tasas más bajas de necrosis tisular y pérdida epitelial.
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