Órganos Artificiales 2016 Ensayo (CLASE DHTICS BUAP)

Verano 2016
Tarea 9
After the draft (ensayo final):
Órganos
artificiales
Desarrollo de Habilidades en el uso de la
Tecnología, la Información y la
Comunicación
Docente: Lilian Gaona Osorio
Alumnas:
 Martínez Quintero Lizeth Karina
 Merino De la Cruz Athziri Sigrid
 Millán Cosme Michelle
NRC: 60346
Equipo: 5
Horario: 9-11

Ensayando: Órganos artificiales Equipo 5 DHTIC´S MI 1
Índice
1) Introducción..........................................................................................2
2) Antecedentes ........................................................................................3
2.1. Definiciones.....................................................................................3
2.2. Proceso de creación.........................................................................4
2.3. Ventajas y desventajas para el paciente............................................6
2.4. Estadísticas......................................................................................7
3) Bioética y órganos artificiales.................................................................7
3.1. Posturas a favor...............................................................................8
3.2. Posturas en contra...........................................................................9
4) Avances del desarrollo e implementación de órganos artificiales.............9
4.1. Avances en México ..............................Error!Bookmark not defined.
4.2. Avances a nivel internacional ...............Error!Bookmark not defined.
5) Conclusión...........................................................................................12
6) Referencias bibliográficas.....................................................................12

1) Introducción
El hombre hoy en día ya no tiene que morir en la espera de un trasplante de
órgano, ya que actualmente existen unos dispositivos denominados “Órganos
artificiales. Esta tecnología llega a cambiar por completo el concepto de trasplante
de órganos, ya que ahora éstos podrán ser hechos a la medida y necesidades de
cada paciente. Un órgano artificial es un dispositivo el cual es colocado dentro del
cuerpo de un ser humano, con el fin de sustituir un órgano que se encuentre
limitado o que haya perdido sus funciones, y que este pueda desarrollar una
función específica o el conjunto de funciones que tenía, para mejorar la calidad de
vida en la mayor medida posible del paciente que presenta la insuficiencia.
Hay poca información relacionada a este tema, por tanto, muy pocas personas
saben en realidad el proceso y todos los aspectos que tienen que ver con ellos,
como las distintas posturas a favor o en contra, por lo que la finalidad de este
artículo es abarcar los distintos aspectos relacionados al tema de órganos
artificiales, definir los conceptos y mostrar el procedimiento de construcción de
éstos, al igual mostrar los diferentes aspectos bioéticos, las posturas en contra y a
favor que se han generado respecto al tema y los avances en tema de órganos
artificiales en México y en el mundo hasta nuestros días. Sin duda es de gran
interés para todas aquellas personas que quieran conocer respecto al tema, y que
cada una de ellas genere su propia visión del tema, en especial aquellas personas
que se desenvuelven en el área biomédica.
Los órganos artificiales han sido un gran avance para la ciencia y muestran un
gran beneficio para aquellas personas que necesiten de un trasplante y no tengan
que esperar mucho tiempo.

2) Antecedentes
2.1. Definiciones
Órgano artificial. Un órgano artificial es un dispositivo artificial el cual es colocado
dentro del cuerpo de un ser humano con el fin de sustituir un órgano que se
encuentre limitado o que haya perdido sus funciones, y que éste pueda desarrollar
una función específica o el conjunto de funciones que tenía ese órgano con el fin
de mejorar la calidad de vida en la mayor medida posible del paciente que
presenta la insuficiencia.
Actualmente, también se ha
empezado la utilización éste tipo
de órganos hechos a una escala
pequeña para poder comprender
mejor el mecanismo de acción
de algunos fármacos o la
fisiopatología de una
enfermedad. Esto abre una
nueva puerta para el futuro en la
investigación, ya que podríamos
comprender el mecanismo de
acción exacto del fármaco o de una enfermedad en el cuerpo humano sin tener
que utilizar uno o un animal de laboratorio.
Ingeniería de tejidos. Es una nueva área de la medicina regenerativa que tiene el
objetivo de construir tejidos de forma in vitro para ser utilizados terapéuticamente y
que permitan restaurar, sustituir o incrementar funciones fisiológicas de los tejidos.
Autólogo. El término autólogo hace referencia a los elementos que constituyen el
cuerpo, tales como las células o los tejidos, que son propios de un individuo. Este
concepto es especialmente importante en el mundo del trasplante: en el caso de
un trasplante autólogo, se extrae una parte de un individuo para un injertarla en
otra parte de su cuerpo. El cuerpo reconoce el injerto como algo propio, que forma
parte de su cuerpo, y su reacción no será negativa.

2.2. Proceso de creación
La creación de órganos y tejidos artificiales por la ingeniería de tejidos es uno de
los campos de investigación en los que ha habido mayor avance en los últimos
años. Su uso en medicina crea nuevas alternativas de tratamiento, más eficaces y
seguras para los pacientes con lesiones tisulares u orgánicas.
En general, la creación de órganos artificiales consiste en el cultivo de células en
un molde tridimensional de un órgano, el cual es enriquecido con medios de
crecimiento de acuerdo al tipo de células del órgano. Después son colocadas las
células provenientes de medios de cultivo, para que pueblen el tejido y así
posteriormente el órgano artificial pueda ser trasplantado al receptor.
La obtención del molde tridimensional, el cual está formado por la matriz
extracelular, se puede hacer de dos formas: la primera es por medio de la
descelularización de un órgano proveniente de un donador muerto, y la segunda,
es por medio de impresoras 3D de tejidos. En el caso del uso de impresoras 3D,
los investigadores se han tenido que enfrentar grandes retos, ya que hasta hace
poco tiempo sólo habían logrado la impresión de órganos a pequeña escala
formados de células vivas pero que tenían una consistencia gelatinosa, por lo que
al ser impresos órganos de gran tamaño, estos tendían a colapsar y las células en
su interior morían por falta de oxígeno. Según un artículo publicado por la revista
Science en febrero de este año, un grupo de investigadores creó la impresora
integrada tejido-órgano (ITOP, por sus siglas en inglés), en la que gracias a dos
innovaciones se pueden crear órganos de tamaño natural en donde las células
son capaces de crecer. En primer lugar, se entreteje un con un hidrogel pegajoso,
el cual es amigable con las células, y una sustancia más dura que ofrece un
soporte estructural al molde, en segundo lugar, deja canales diminutos para pueda
circular el oxígeno, de modo que las células no mueran asfixiadas. Cuando fueron

implantados estos
órganos en ratas, se
observó que se
desarrollaron los
suministros de sangre
y estructuras internas
parecidas a las del
tejido natural.
Actualmente, gracias a
estos resultados, se
está trabajando con la
FDA para comenzar
los ensayos clínicos
en humanos, con el objetivo de crear finalmente partes del cuerpo en personas
que lo necesiten.
En un principio las células utilizadas para poblar el molde tridimensional eran de
un cultivo proveniente directamente del órgano del paciente a trasplantar, pero en
ocasiones no era posible la obtención de
estas células autólogas debido al daño
tisular existente; se han buscado nuevas
fuentes de obtención. Una de ellas es la
obtención de las células autólogas pero
provenientes de tejidos diferentes, las
cuales pueden ser diferenciadas a varios
tipos celulares, y la otra es por medio de
células madre, las cuales son estimuladas
a diferenciarse al tipo de células del
órgano en cuestión.
*Checa este video: A 3D Printer for the
Zombie Apocalypse: Brains, veins and
hearts.
*Checa este artículo: BIOPRINTING: EL
MUNDO DEL 3D EN LA MEDICINA

2.3. Ventajas y desventajas para el paciente
Como en todos los temas relacionados con la salud, existen diferentes posturas
acerca de las ventajas que los tratamientos puedan tener para el paciente, para
mejorar su calidad de vida, al igual que las desventajas que estos tengan.
En el tema de órganos artificiales encontramos estas ventajas:
 Reducción significativa del número de infecciones trasmitidas desde el
donante al receptor. Esto es debido a que algunas infecciones como el
citomegalovirus, virus de Epstein-Barr, virus de la hepatitis C, virus de la
hepatitis B o virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) no son detectadas
a tiempo debido a que el donador no presenta un cuadro clínico importante.
 Ausencia o reducción del riesgo de rechazo inmune a los órganos
trasplantados. Si el MHC del donador no es compatible con el del receptor,
el sistema inmune de éste último reconoce el trasplante como extraño y
comienza a atacarlo, lo que da como resultado el rechazo. Entonces, los
órganos artificiales al estar formados por células autólogas o células madre
diferenciadas no van a contener los antígenos que provoquen el
desencadenamiento del mecanismo de rechazo.
 Al no haber posibilidad de rechazo, no hay necesidad de administrar un
tratamiento inmunosupresor al paciente, como es el caso de los trasplantes
de persona a persona. De esta forma se evita que el paciente sufra los
efectos secundarios de las drogas utilizadas para éste fin, como
neutropenia, anemia, neuropatías tóxicas, diabetes secundaria; además de
los problemas añadidos que cursan pacientes inmunodeprimidos, como las
infecciones secundarias por diversos agentes etiológicos debido a la
inmunosupresión producida.
 Aumento del número de trasplantes y por consiguiente, de la esperanza de
vida de los pacientes con alguna insuficiencia.
La única desventaja del uso de estos
procedimientos, desde nuestro punto de
vista, es el posible lucro que pudiera darse
por parte de las multinacionales, ya que
por ser un tratamiento que sólo podría ser
realizado por instituciones especializadas,
podría tener un costo elevado, tal como
pasa con los medicamentos de patente, lo
que dificultaría el acceso para los
pacientes de bajos recursos económicos.

2.4. Estadísticas
Actualmente el trasplante de órganos representa una gran problemática para el
sistema de salud, ya que en México según el Centro Nacional de Trasplantes
(SENETRA), existen 20,353 personas en espera de trasplante, sin embargo, en lo
que va de este año solamente se han realizado 2,770, es decir, el 13.60%. A
continuación se muestra una tabla con el número de los receptores en lista de
espera de acuerdo al órgano:
El tiempo que transcurre desde el registro a la
base de datos de SENATRA hasta que el paciente
recibe el trasplante varía dependiendo de varios
factores: el órgano o tejido a trasplantar, si el
enfermo cuenta con algún donador vivo que esté
dispuesto y sea compatible y la institución médica
en donde sea tratado y el grado de actividad que
desarrolle para la obtención de órganos, así como
de su demanda de trasplantes.
El órgano que más se requiere para trasplante es
el riñón, seguido de córnea, mientras que el
número de pacientes que requieren trasplantes de
hígado, corazón y pulmón es mucho menor. En el
caso del riñón y córnea el tiempo promedio de
espera es entre 24 y 30 meses. En el caso de
hígado y corazón los tiempos de espera pueden
ser mucho más largos.
3) Bioética y órganos artificiales
Debemos considerar el hecho de que con la aparición de los trasplantes de
órganos, muchos dilemas éticos se generaron junto con ellos, aspectos que tenían
que ver desde el procedimiento de búsqueda de órganos, como el trasplante en sí,
al igual que todas las pruebas que se realizaron en animales antes de llevarlo a
cabo en seres humanos. También debemos analizar a través de la historia de los
trasplantes cuales han sido las disposiciones emitidas por la Ley y por todas las
organizaciones encargadas de realizar investigaciones y el mismo procedimiento,
en varios países del mundo. Por estas razones se decidieron crear nuevas
técnicas y herramientas para hacer mejoras en cuanto a este tema y con ello
surgieron los órganos artificiales.
ÓRGANO PACIENTES
Riñón 12427
Córnea 7426
Hígado 411
Corazón 59
Páncreas 10
Riñón-páncreas 9
Hígado-riñón 2
Pulmón 1
Corazón-pulmón 1

3.1. Posturas a favor
El objetivo más ambicioso es mejorar las técnicas para generar órganos artificiales
que puedan trasplantarse. Sin embargo, estos mini órganos artificiales no son un
mero escalón intermedio, ya que presentan utilidades que ya se encuentran
prácticamente al alcance de la mano: como modelos de patologías, sobre todo,
problemas del desarrollo, trastornos degenerativos y cáncer y para ensayar
nuevos fármacos.
Una de las posturas a favor más relevante en cuanto al tema de órganos
artificiales es sin duda reemplazar el trasplante de órganos ya que esto
representa un sinfín de discusiones y puntos de vista. El trasplante como tal ha
tenido grandes impactos en la cuestión de salvar vidas pero se pone en contra al
momento de evaluar el número de donantes; pues no es del todo aceptado por la
sociedad y mucho menos por los familiares. Aunado a ello, descendería la cifra de
tráfico de órganos, pues habría más posibilidades para las familias de encontrar
un trasplante para su paciente, ya
que no tendrían que esperar tanto
tiempo en las listas de espera y no
tendrían que recurrir a estos
extremos. Otra postura a favor
sería quitar los esquemas de
inmunosupresión que se manejan
para los pacientes, que en ciertos
casos llega a ser complicado y
perjudicial.
Incrementando a esto el hecho de que no todos son compatibles, se reduce el
espectro de individuos que se pueden considerar como donadores. Por estos
múltiples motivos en los últimos años se han desarrollado por parte de la
bioingeniería nuevas técnicas que permitan otorgar mayor esperanza de vida a
aquellos pacientes que necesitan de un nuevo órgano. ¿Cómo se logra este
objetivo? Intentando imitar la funcionalidad y características morfológicas de un
órgano natural por uno creado de manera in vitro.
Estos órganos artificiales nos evitan un gran problema como los rechazos, ya que
son células del propio individuo y si en poco tiempo somos capaces de producirlos
de una forma segura, podríamos estar hablando de una posible solución a
problemas sanitarios, con la obtención de una nueva fuente de órganos. Los retos
a enfrentar son muy grandes pero también prometen grandes avances, como el
utilizar más células y menos materiales sintéticos para asegurar una mejor calidad
y un mejor funcionamiento.

3.2. Posturas en contra
Si se habla de justicia, implica conflictos al momento de la posibilidad que tendría
cada familia para poder obtener un órgano artificial, pues sin duda, no sería para
todos accesible por los costos elevados que pueda generar.
Otra desventaja sería el no quitar completamente las células del animal del que
provengan los órganos, pues provocaría una incompatibilidad, una posterior
respuesta por parte del organismo receptor y el rechazo del órgano, y por obvias
razones complicaciones que podrían ser demasiado perjudiciales.
La calidad de vida de las personas que reciban uno de estos órganos podría ser
no tan buena, al igual que
la funcionalidad, pues no
se compara con la de un
órgano natural. Los
expertos en este ámbito
advierten de que no todo
mini órgano en 3D puede
ser calificado como apto.
Para ser considerado
como tal, debe contener
más de un tipo de células
del órgano que representa,
mostrar algunas de sus funciones específicas y las células deben organizarse de
forma similar.
4) Avances del desarrollo e implementación
de órganos artificiales
4.1. Avances en México
En México se han visto muchos avances increíbles con respecto a órganos y
tejidos artificiales. Estos avances abarcan desde las investigaciones, realizadas y
las que se están realizando hasta los procedimientos que han utilizado para
implementar el uso de órganos artificiales en el área clínica.
Para empezar, las universidades han hecho investigaciones para avanzar el
desarrollo de órganos artificiales. Un ejemplo es la UNAM y su equipo
multidisciplinario de expertos, que coordinado por el doctor Emilio Sacristán Rock,

han podido crear un corazón artificial. El corazón artificial está descrito como, “una
cápsula ovoidal –de titanio para funciones de largo y corto plazo,
respectivamente– apenas más grande que la palma de una mano y con un peso
de 700 gramos, se conecta a una consola móvil de operación encargada de
regular el latido, la presión y el volumen del líquido sanguíneo circulante”. Este
corazón artificial está compuesto por elementos inorgánicos (porque no se usaron
o crearon tejidos) y hemocompatibles (lo cual permite que el cuerpo no tenga
reacción alérgica).
Éste corazón artificial fue creado, usando fundamentos ya implementados en
corazones artificiales creados anteriormente, pero con dos fines diferentes. El
primer fin era ahorrar dinero, ya que gracias al tipo de materiales que se usaron
y el no reemplaza el corazón del paciente si no ayudar a éste en algunas
funciones, tales como el oxigenar y bombear la sangre.
En el aspecto bioético, fue hecho con fines humanitarios, ya que se ha
mencionado que se reducirá el precio, y para ayudar a la gente dándole una
oportunidad de vida. Aunque, todavía seria costoso para desarrollar y para que
los pacientes en necesidad puedan obtenerlo, fue un paso más para poder acortar
esa brecha entre los pacientes con bajos recursos que necesitan de un
tratamiento. Esta invención impulsará a otros en la comunidad científica a
continuar encontrando materiales y maneras de hacer órganos artificiales a un
bajo costo, para hacerlos accesibles a los miles de pacientes que lo necesitan y no
cuentan con recursos económicos suficientes. Otro aspecto a considerar es que
fue hecho sin tejidos o células humanas, por lo que ha causado controversia en el
desarrollo de órganos artificiales. Finalmente, el corazón artificial tiene que pasar
por regularizaciones antes de poder ser utilizado en humanos de acuerdo a
reglamentos establecidos de bioética.
Otra de las investigaciones desarrolladas en la UNAM sobre órganos artificiales,
es que se han podido desarrollar xenoinjertos bovinos los cuales han pasado a la
fase de aplicación a humanos. Estos xenoinjertos bovinos fueron creados para la
regeneración del tejido por lo cual sirven como “una estructura arquitectónica” en
la cual las células del paciente continúan en construir, tiene una base similar a las
investigaciones de otros órganos artificiales.
En el aspecto bioético, esta innovación también podrá beneficiar a muchos en la
forma económica y clínica. Para empezar, podrá ayudar hasta un 70% de
pacientes en traumatología y ortopedia. Porque ayudará en la rehabilitación
y regeneración de daños causado de fracturas hasta de tumores benignos.
También se reducirá el precio, ya que los xenoimplantes que México obtenía eran
importados de Canadá y Francia. Puede ser posible que algunos pacientes
lleguen a tener problemas con estos xenoimplantes, ya que son obtenidos del
bovino, pero se tiene que tener en cuenta que las células del paciente
reemplazaran a las del xenoimplante.

En México se ha hecho el trasplante exitoso de un corazón artificial en la Unidad
Médica de Alta Especialidad Hospital de Cardiología del Centro Médico Nacional
del Siglo XXI. Este corazón artificial fue un dispositivo que ayudó al bombeo de la
sangre a través de una propulsión eléctrica, la cual produjo el latido. Para hacer
esta operación se requirió de un equipo quirúrgico de treinta especialistas, y fue
realizada en un paciente de 68 años con insuficiencia cardiaca. El Consejo
Técnico del IMSS reconoció esta cirugía, por lo cual se puede discernir que fue
hecha en relación a las normas bioéticas propuestas por el IMSS.
4.2. Avances a nivel internacional
Para empezar, es importante mencionar el primer trasplante de un órgano artificial
que ocurrió en el 2011, en el Hospital de la Universidad Karolinska de Estocolmo,
en Suecia. Una tráquea artificial fue trasplantada. Para desarrollar esta fue
necesario escanear en 3D y de esto pudieron hacer una réplica exacta cual
suministraron células de la medula espinal y de revestimiento de la nariz del
paciente.
Este procedimiento fue una motivación para seguir con la investigación e
innovación. Regresando al punto de la bioética, en esta operación se usaron las
células propias del paciente lo cual permitió que no hubiera rechazo de tejido y así
se eliminó la posibilidad de desperdiciar un órgano donado. Por esto es que
muchos se han dedicado a poder hacer posible el desarrollo y trasplantes de otros
órganos artificiales.
Un país que ha
estado muy dedicado
a la investigación de
órganos artificiales
ha sido Japón por lo
cual publican una
revista académica
dedicada a las
actualizaciones en el
campo de órganos artificiales. En el 2014, esta revista publicó un resumen de sus
estudios y éxitos. Empezaron con mencionar que han actualizado los diseños de
un corazón artificial al desarrollar una bomba que permite el cambio de
velocidades rotacionales en el ventrículo para poder estar en sincronía con el ciclo
cardiaco. También que están trabajando en hacer un trasplante de un pulmón
artificial más adecuado para un niño con fallo respiratorio agudo al hacer una
traqueotomía. En Japón, se puede ver que no solo han innovado los órganos
artificiales sino también el procedimiento de trasplantarlos.
Otro nuevo procedimiento ha sido la operación exitosa de un trasplante de iris
artificial en Alemania, en el caso de un niño de 9 años que sufría de aniridia (sin
iris) y opacidad en el lente. El iris artificial es una red de fibra de poliéster que
está cubierta por una estructura diseñada específicamente al iris y sobre una capa

anterior de silicón, Esta iris artificial es innovadora porque se puede doblar, lo que
permite ser insertada con menor trauma quirúrgico. Poder ayudar a ese niño fue
muy humanitario y con la bioética en mente.
Con todos estos avances, nos permite esperar un futuro donde la posibilidad de
los órganos artificiales sea más concebible y accesible a la población común y en
poder justificar los fundamentos bioéticos implementados en estas
investigaciones.
*Checa este video: Implanta IMSS corazónartificial a paciente de 68
años
5) Conclusión
En cuanto a esta nueva herramienta, se considera una gran oportunidad para toda
la sociedad, no solo para los que la necesitan, sino también para aquellos que
estén interesados en la investigación, pues hasta el momento la mayoría de las
intervenciones y aplicaciones que se han realizado, tienen muy pocos resultados y
se necesita de más estudios que lleven a lograr un máximo alcance.
Los órganos artificiales muestran un gran futuro pues reducirían significativamente
el uso de trasplante de órganos persona a persona y sus riesgos, y con el uso de
las impresoras 3D, se reduciría la experimentación en animales, tema que a lo
largo de la historia ha creado conflictos y muchos debates por parte de
organizaciones que defienden los derechos de éstos. Lo más importante es que a
pesar de que aun hacen falta hacer mejoras para lograr que esta herramienta sea
funcional y que tenga las características necesarias para obtener buenos
resultados, estos órganos reemplazaran todos los problemas bioéticos y clínicos
que tienen los trasplantes por donación.
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