Ensayo realizado por estudiantes de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.

1. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 1

2. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 2
Vistazo hacia el futuro. Trasplantes de
órganos artificiales
Introducción
En este ensayo hablamos de los órganos artificiales por ser un tema relevante que
implica avances biotecnológicos que pueden llegar a ser de interés para las
personas que se desenvuelven en el área biomédica. Uno de los grandes
problemas con los que se está enfrentando en la actualidad el sector salud es la
escasez de órganos para ser trasplantados por lo cual son muchos los pacientes
que tienen que esperar largos periodos de tiempo para tener acceso a uno y así
obtener un mejoramiento terapéutico, incluso muchos de los pacientes no
consiguen el órgano deseado y fallecen sin haber recibido un trasplante, por lo
que el área de la biomedicina ha estado creando alternativas para resolver esta
problemática.
Los órganos artificiales se han convertido en una gran alternativa para aquellas
personas que están en espera de un órgano. Estos órganos se pueden producir
combinando células troncales de distintos tipos con matrices extracelulares
biocompatibles y biodegradables o con materiales sintéticos o
biosinteticos capaces de realizar las actividades que un órgano natural puede
realizar en condiciones normales dentro de un organismo vivo.
Han sido diversos los procesos por los que ha pasado la elaboración de los
órganos artificiales al igual las ventajas y las desventajas que han traído consigo
su utilización y existen diferentes puntos de vista que los científicos y las personas
tienen respecto a él. Estos puntos también serán abarcados a lo largo del ensayo,
con el fin de tener un amplio conocimiento del tema.

3. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 3
Desarrollo
1. Concepto de trasplante
Un órgano artificial es un dispositivo artificial que se implanta o integra en un
ser humano para sustituir el órgano de una persona, con el propósito de
restaurar una función específica o un grupo de funciones relacionadas, con lo
que el paciente puede regresar a una vida tan normal como sea posible. La
función de sustitución no necesariamente tiene que estar relacionada con el
apoyo vital.
a. ¿Cómo se crean?
Hay varios tipos, hay órganos que se tienen que realizar primero la
descelularización del órgano que se quiere crear a partir de un cadáver,
entonces si se quieren crear por ejemplo un hígado, se le quitan todas la
células y se quedan solamente la matriz, sobre esta matriz se hacen crecen
las células hepáticas de la persona que va a recibir el trasplante, puede ser
a partir de células hepáticas o células madre que han sido diferenciadas a
hepatocitos y esas previamente crecen en cultivo y ya luego se colocan
ahí; o también se emplean biomateriales o materiales artificiales como son
polímeros como el ácido poliláctico o algún soporte que se utilizan en vez
de la membrana que se obtiene de la descelularización. También se hacen
con impresiones en 3D del órgano y ahí se pueblan de las células que van
a dar origen al órgano.
2. Mitos y realidades
De acuerdo a la entrevista que se le hizo al Dr. Gálvez, nos comentó un poco
sobre el tema y nos basamos en ciertos aspectos de los que menciono durante la
entrevista, el trasplante de órganos está en un serio problema, en parte por la
baja conciencia que hay en toda la población y viene emparejada con el hecho de

4. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 4
pensar que quizá las personas trafican con
los órganos, de que quizá no se tiene una
adecuada infraestructura y logística para realizar
un trasplante, entonces son problemas muy
profundos, en primer lugar que tiene que ver con
la conciencia de la sociedad incluso los
mismos médicos para entender bien la
importancia del trasplantar, los problemas
sociales a los que nos enfrentamos, los problema
económicos que tenemos en todas las
perspectiva porque incluso trasplantar es
costosos pero a la larga es más costo-beneficio ya que es más barato que
inviertas en un trasplante de órgano que inviertas en el tratamiento a largo plazo
de una persona que tiene insuficiencia renal por ejemplo. Entonces son muchos
problemas que van de raíz, pero el más importante de todos ellos me parece que
tiene que ver con este concepto que tenemos las personas sobre nuestra cultura
del trasplante.
La sociedad también tiene algunas creencias con respecto a los trasplantes, y bien
lo dijo el entrevistado, pues muchas personas piensan que se trafican con
órganos, los que tenemos conocimiento del tema, sabemos que se necesita un
órgano diana compatible para poder hacer un trasplante exitoso, pues si tomamos
órganos “al ahí se va” es muy probable que el receptor niegue el órgano. Otros
problemas son las creencias, pues algunas religiones no permiten que se reciba
algo que no es de su propio cuerpo, así la persona se esté muriendo, no debe de
recibir nada que no sea suyo, refiriéndonos a partes de su cuerpo.
3. Órganos diana
a. Sistema circulatorio
No cabe duda que en este campo clínico han sido múltiples los intentos que se
han llevado a cabo para poder obtener resultados exitosos y prósperos en el
paciente, sin embargo, muy pocos se han logrado. Desde siempre ha sido grande

5. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 5
el anhelo que se tiene de poder desarrollar un modelo que pueda llegar a ser
totalmente funcional y confiable para aquellas personas que necesitan de uno.
Sería realmente fantástico poder “construir” con total efectividad un órgano
totalmente funcional y efectivo, pero aún no se ha llegado al éxito total.
Se estima que mundialmente se generan más de 500 mil nuevos casos por
insuficiencia cardíaca congestiva y es realmente necesario que se disminuyan
tales eventos; Pero lamentablemente el trasplante cardiaco está muy lejos de
cumplir tal demanda.
Existen varios formas de clasificar a estos “corazones artificiales”, dependiendo de
su función (pulsátiles y no pulsátiles), la duración efectiva de su uso (de corta,
mediana y larga duración), si quedan dentro o fuera del cuerpo (paracorpóreos
versus implantables), si reemplazan totalmente la función del corazón o si asisten
la función de uno o varios ventrículos (corazón totalmente artificial versus aparatos
de asistencia uni o bi ventricular). Algunos ejemplos que se podrían dar de estas
distintas situaciones son las siguientes:
 No pulsátiles como ECMO, bomba centrífuga, bombas de flujo axial
 Pulsátiles como: Abiomed BVS 5000, HeartMate, Berlin Heart
 Paracorpóreos implantables
 Asistencia parcial como VAD
 Asistencia biventricular como Bi VAD
 Corazón artificial total como CardioWest, AbioCor
Existen diversas indicaciones para el paciente antes de que éste se someta a un
trasplante de cualquier tipo; de las cuales destacan: se pretende evitar la muerte
innecesaria de pacientes que están en lista de espera y además se permite
mejorar las condiciones generales de los pacientes que están comprometidos con
la insuficiencia cardiaca de manera grave, otro indicación es cuando se produce
falla ventricular posterior a una cirugía cardiaca y finalmente como terapia
definitiva (un trasplante de corazón total), lo que se busca es prolongar la

6. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 6
sobrevida y mejorar la calidad de vida de pacientes con insuficiencia cardiaca en
fase terminal.
b. Sistema digestivo
En lo que respecta al sistema digestivo, se pueden llevar a cabo algunos
trasplantes como sería el trasplante
hepático, trasplante de páncreas o de
islotes pancreáticos, trasplante
intestinal, entre otros.
Algo que es importante mencionar es
la compatibilidad que debe existir
para que un trasplante pueda
llevarse a cabo exitosamente. Hoy en
día existen medicamentos
inmunosupresores que ayudan a frenar el rechazo por el organismo receptor y
éste pueda acoplarse adecuadamente al nuevo órgano que está recibiendo, el
más importante fármaco representante es la ciclosporina. Aunque existen pruebas
que podrían ayudarnos y orientarnos si un trasplante se podría llevar a cabo, un
ejemplo de éstas son las pruebas cruzadas.
En lo que respecta al trasplante hepático, se han propuesto dos vías, utilizar
matrices descelularizadas y posteriormente recelularizadas y las más novedosas
usar células iPS del propio paciente para la recelularización. En el primer caso, se
han utilizado matrices de hígado descelularizadas de ratas utilizando una solución
de detergentes47. El proceso de descelularización preserva en la matriz obtenida
las características estructurales de la primitiva red vascular, lo que permite una
eficaz recelularización con hepacitos adultos y la subsiguiente perfusión del
bioórgano obtenido. Siguiendo este procedimiento el órgano bioproducido expresa
las funciones propias de un hígado nativo, incluyendo la secreción de albumina, la
síntesis de urea y la expresión del citocromo P450, a niveles similares a los de un
hígado normal. Los hígados producidos han podido ser trasplantados a ratas con
un hígado lesionado, consiguiendo mantener en ellas la función hepática

7. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 7
prácticamente normal, con un daño isquémico mínimo.
Pasando a la parte de los trasplantes pancreáticos y relacionados, se ha
demostrado que la diabetes insulino-dependiente se debe a un defecto de
secreción de insulina por el páncreas exócrino. El trasplante de las células beta de
los islotes de Langerhans presenta la ventaja de implantar solamente el tejido
endócrino necesario, pero necesita una preparación importante; En el hombre no
se han obtenidos resultados satisfactorios y continúa experimentándose esta
posibilidad. Aunque éste se ha planteado para un posible tratamiento de la
diabetes, como se menciona anteriormente, los resultados no se han obtenido con
satisfacción.
El trasplante intestinal se considera como la última opción terapéutica para
pacientes con insuficiencia intestinal crónica irreversible. La aparición de nuevos
fármacos inmunosupresores y el desarrollo de técnicas innovadoras permitieron
que este método se pudiera aplicar clínicamente en las últimas décadas.
En 2010, un equipo de Cincinnati, dirigido por James Wells, publica en Nature la
producción, por primera vez, de una estructura tridimensional de tejido intestinal,
es decir similar al intestino natural15. Para conseguirlo se cultivan células
troncales con activina A, lo que las hizo diferenciarse a células similares a las del
endodermo. Después se añaden otros dos factores, WNT3A y FGF4, que
trasforman el endodermo genérico producido en endodermo posterior, que
conduce al desarrollo de tejido intestinal. Después se añade un conjunto de
factores, que los autores denominan “sistema de cultivo prointestinal”, que
favorece la producción de un intestino artificial con funcionalidad similar al intestino
normal, pues a los 28 días se podían identificar en él leucocitos, células
caliciformes, endometriales y de Paneth
c) Sistema genitourinario
El carcinoma de células transicionales de vejiga es uno de los tumores malignos
más frecuentes en el ser humano, su tratamiento suele variar pero en muchos

8. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 8
casos superficiales de alto grado el tratamiento suele ser la cistectomía radical
(que se remueva la vejiga). Lo que sucede es que muchos de estos casos se
complican y llegan a ser muy problemáticos. Esto nos lleva a la problemática en
cuestión de que estos pacientes necesitan una nueva vejiga, muchas veces
utilizando el intestino como tejido de sustitución para formar una nueva vejiga.
Sin embargo los métodos utilizados hoy en día no son 100% eficaces, debido a
que aunque la vejiga puede parecer un órgano sencillo cuenta con una gran
complejidad sistémica, desde sus músculos depresores y esfínteres hasta su
inervación y conexión en el sistema nervioso central.
Entonces ¿Qué posibilidades tiene los pacientes con dichas afecciones?, bien
pues este es una problemática que se plantearon los médicos desde 1887 cuando
se realizó la primera cistectomía, bien pues los médicos buscado alternativas de
para vejiga, que se pueden dividir en dos grupos: biológicos y aloplásticos. Que se
pueden explicar de manera muy sencilla uno proviene de células ya sea
sintetizadas o, son desarrolladas a partir de organismos vivos, el biológico, y el
otro a dispositivos hechos con materiales artificiales, yendo desde metales hasta
cerámica o plástico.
Aunque se han logrado grandes avances en estos dos tipos de sustitutos, incluso
siendo que se logró formar una vejiga artificial por parte del grupo Atala, no fueron
satisfactorios los resultados finales por parte de los sustitutos biológicos.

9. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 9
Por otra parte los modelos aloplásticos han tenido más éxito, y mencionaremos
algunos modelos que relevancia han tenido en la historia de la medicina.
 Modelo Kline: Este modelo fue una prótesis de hidrogel, la cual se probó
en sujetos caninos y recibieron resultado a los 9 días, este se implanto y
tenía un vaciado continuo dado por el peso de las veceras abdominales, la
gravedad y la fuerza ejercida por los músculos abdominales. Después de le
agrego un sistema valvular para su vaciamiento.
 Modelo clínica mayo: Es
uno de los modelos más
sofisticados jamás creados
para este tipo de práctica,
este está basado en modelos previos producidos por este mismo hospital,
se basa en un complejo sistema de válvulas que se sitúan en la boca de la
vejiga que tendrá un recubrimiento de silicona y de polisulfano, la presión
negativa y positiva de la orina que se crea ayuda para su llenado, dándose
el hermetismo por refuerzos colocados, pero la posibilidad de infecciones y
otro tipo de afecciones es lo que ha detenido el desarrollo de este prototipo.
Los avances en este campo dejan mucho que esperar pero teniendo en cuenta las
nuevas posibilidades que se abren cada día y con el esfuerzo en conjunto de
ingenieros, médicos y otros especialistas este tipo de órganos artificiales se
podrán algún día.

10. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 10
d) Órganos de los sentidos
Second sight es una empresa que desarrollo una prótesis de retina que lleva por
nombre Argus II, con la cual se le proporciona una estimulación eléctrica para
inducir una percepción visual en alguien que haya perdido la vista. Este implante
está conformado por una serie de componentes internos y externos al cuerpo del
paciente. Ha resultado un gran éxito siendo aprobado por la FDA. Esta empresa
tiene diferentes locaciones lo cual lo hace un poco más accesible para las
personas. Del 2006 para el año actual se cuenta con la experiencia e información
de más de 219 pacientes.
e) Ética
a. ¿A favor o en contra?
De acuerdo a la perspectiva del Dr. Gálvez es una muy buena
práctica médica, siempre y cuando respetemos la autonomía del

11. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 11
paciente, ya que puede haber personas que se nieguen a recibir un
órgano “que no es de su cuerpo”, debemos aplicar el principio de
justicia, implantando un órgano artificial a quien tenga una mayor
necesidad o de mayor urgencia.
El equipo concuerda puntualmente, pues se recuerdan los principios
éticos que esto conlleva, el consentimiento informado del paciente,
para no faltar éticamente
Una postura en contra seria el poco insumo que se tiene con
respecto a estos órganos artificiales, habiendo demasiada demanda,
demasiados lapsos de espera y demasiadas muertes, haciendo así
que el principio de justicia sea muy difícil de aplicar, llevándolo a un
comité ético si se diese el caso.
Conclusión
El avance tecnológico es evidente, y el área de la medicina va de la mano junto
con estas herramientas novedosas, es tanto el avance que puede parecer ciencia
ficción, desconcertando a las personas que no saben del tema, haciéndolas creer
que simplemente no son reales.
Los distintos avances científicos han permitido que se puedan llevar a cabo las
creaciones de órganos artificiales en respuesta a la gran demanda y a los pocos
insumos que se tienen, en mayor medida con un molde a base de impresiones 3D
y proliferando células madre del órgano deseado a crear, sin embargo, éstos no
son muy accesibles debido a su alto casto, no es tan común y no dejando de lado
la postura de diferentes personalidades que están a favor o en contra de esta
propuesta.

12. Equipo 1 Órganos Artificiales Página 12
Bibliografía
1. R. Diego (2004).Prototipos de Corazón Artificial. Retrieved 19 June 2016,from
http://www.nib.fmed.edu.uy/Rodriguez.pdf
2. Izna Cacea,J., Todela Cuenca, J., & Sanchez Garcia, j. l. (2015).Producción de órganos
bioartificiales. Cuadernos de bioética.
3. J, Mayhew C, Rankin S, Kuhar M, Vallance J, Tolle K, et al. Directed differentiation of human
pluripotentstem cells into intestinal tissue in vitro. Nature. 2010;470: p. 105-9.
4. P. Becker Rencoret “EL CORAZÓN ARTIFICIAL”. (2016).Retrieved 19 June 2016,from
http://publicacionesmedicina.uc.cl/Boletin/20071/Corazon.pdf
5. FARINELLI P, GONDOLESI G: Trasplante intestinal.Enciclopedia Cirugía Digestiva.F.
Galindo y colab. www.sacd.org.ar 2013;tomo II-259: pág. 1-18.
6. M. Cosentino,A. Breda, FM. Sánchez-Martín, J. Palou,J. Caffaratti, H. Villavicencio.. (2012).¿Es
posible una vejiga artificial? Progresos en las últimas décadas.. 24/05/2016,de fundacion puigvert
Sitio web: http://fundacio-puigvert.com/sites/default/files/actas_02_2012.pdf#page=5
7. Humayun MS, Dorn JD, da Cruz L, Dagnelie G, Sahel JA, Stanga PE, Cideciyan AV, Duncan JL, Eliott
D, Filley E, Ho AC, Santos A, Safran AB, Arditi A, Del Priore LV, Greenberg RJ.. (2012).Interim
Results from the International Trial of Second Sight's Visual Prosthesis..En Ophthalmology(779-788.).
Los Angeles,California.: Doheny Eye Institute,University of Southern California.