El pulmón artificial que está siendo desarrollado en el hospital pediátrico C.S. Mott Children’s Hospital de la Universidad de Michigan, ofrecería nuevas esperanzas para el tratamiento de niños con insuficiencia pulmonar.

ANN ARBOR– Durante cualquier día normal en las unidades de cuidados intensivos pediátricos y neonatales del Hospital de Niños C.S Mott de la Universidad de Michigan, uno o dos pequeños están conectados a bombas y pulmones artificiales que ayudan a mantenerlos vivos.

Conectados a las máquinas, estos jóvenes pacientes suelen estar postrados en cama, rodeados sonidos de máquinas que componen la música ambiental de sus días.

Esto podría cambiar con sistemas de pulmones artificiales más simples e implantables que podrían ayudar a los pacientes mientras juegan afuera o cenan sentados a la mesa del comedor rodeados de sus familias.

El doctor Ronald Hirschl y su equipo en Michigan Medicine están desarrollando una tecnología pediátrica de pulmón artificial (PAL, por sus siglas en inglés), que permitiría a los jóvenes pacientes ir a cualquier parte con pulmones artificiales en la espalda.

“En cinco años, el tratamiento para estos pacientes se verá muy diferente al de hoy”, dice Hirschl, jefe de cirugía pediátrica de Mott.

Su equipo de investigación recibió recientemente una subvención de $2.6 millones de los Institutos Nacionales de Salud para desarrollar PAL y probarlo para uso clínico. Está diseñado para ser implantado y para residir fuera del cuerpo, unido a grandes vasos sanguíneos cerca del corazón y al corazón mismo. La investigación y las pruebas continuarán durante los próximos años.

“El desarrollo de este pulmón sería un avance significativo en lo que ahora es un proceso muy complejo para el cuidado de estos pacientes. Lo simplificas tanto”, dice Hirschl.  

La evolución del PAL es similar al del corazón artificial implantado por primera vez en 1982. Era difícil de imaginar 20 años antes de ese momento, dice Hirschl, que un corazón artificial -uno que pudiera funcionar indefinidamente- fuera posible. Ahora, es un tratamiento común.

“Estamos avanzando hacia el desarrollo de esto para que podamos hacer lo mismo”, dice Hirschl.

Portabilidad

Actualmente, cuando los pacientes pediátricos y adultos experimentan insuficiencia cardíaca o pulmonar se utiliza oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO, por sus siglas en inglés), un tratamiento que utiliza una bomba para hacer circular la sangre a través de un pulmón artificial y de regreso al torrente sanguíneo, obteniendo el oxígeno de la sangre y expulsando el dióxido de carbono.

La idea es utilizar el pulmón artificial para asumir la función del corazón o los pulmones el tiempo suficiente para que esos órganos se recuperen o para que eventualmente sean reemplazados con un trasplante.

El uso de este método, desarrollado en la década de 1970 en parte por el cirujano de U-M Robert Bartlett, MD, ha incrementado notablemente en la última década, aumentando más de cuatro veces entre 2005 y 2016, según la Organización de Apoyo Vital Extracorpóreo. Entre las razones para esto está el aumento en el número de pacientes que han contraído neumonía H1N1.

Pero los pacientes conectados estas máquinas deben permanecer en la unidad de cuidados intensivos, donde están acostados, a menudo inmóviles, a veces durante semanas o meses. Esto, dice Hirschl, puede provocar atrofia muscular y una disminución de la condición física que puede reducir la habilidad de sobrevivir con o sin un trasplante de pulmón.

Años de experiencia clínica han demostrado que cuando a los pacientes se les permite hacer ejercicio, se encuentran en mejores condiciones físicas para ser sometidos a un trasplante de otros órganos, como un corazón.

Ahí es donde PAL podría salvar vidas. PAL, que es aproximadamente del tamaño de la mano de un adulto y está hecha de membranas de fibra, realiza la misma función básica que una bomba y pulmón artificial: agrega oxígeno a la sangre mientras elimina el dióxido de carbono.

Michigan Medicine, que ha demostrado con éxito la eficacia de la PAL en el laboratorio, es uno de los pocos centros médicos desarrollando este tipo de pulmón artificial, dice Hirschl. Su grupo ha sido financiado para estudiar un pulmón artificial implantable durante los últimos 15 años.

Bartlett, un profesor emérito de cirugía que ha participado en el proyecto, explica que la investigación muestra que el apoyo prolongado de un sistema externo puede permitir que los pulmones se curen y vuelvan a la normalidad.

Eso es mucho mejor que tener que hacer un trasplante, que requiere esperar a un donante y luego tomar medicamentos inmunosupresores de por vida y padecer problemas pulmonares crónicos como la fibrosis pulmonar, dice.

Pero explica que la regeneración podría llevar meses, por lo que no es factible con el sistema EMOC actual, que obliga al paciente a permanecer en la unidad de tratamiento intensivo, una tarea complicada y costosa. La EMOC generalmente se apaga después de 30 días si el paciente no muestra mejoría.

“Nuestro objetivo es simplificar nuestro enfoque para poder administrar a los pacientes fuera de la UCI e incluso en casa”, dice Bartlett.

El camino por delante

Bartlett y Hirschl aseguran que aún faltan unos cinco años para que un paciente pueda irse a casa con un PAL, y aún quedan desafíos para desarrollar la tecnología.

Por ejemplo, cuando los pacientes están activos y haciendo ejercicio, producen más dióxido de carbono. Es necesario desarrollar un mecanismo para aumentar la cantidad de dióxido de carbono eliminado por el pulmón artificial durante esos tiempos.

Además, son necesarios sistemas de monitoreo y alarma para notificar al paciente y a los médicos cuando el pulmón artificial está fallando y es necesario cambiarlo.

Durante las primeras etapas de desarrollo, es probable que los pacientes con la mochila pulmonar comiencen en la UCI y luego caminen por el piso del hospital, dice Hirschl. Pero el objetivo es que los pacientes finalmente puedan ir a casa.

Implantarlo internamente podría demorar años o décadas, dice.

“El PAL es una extensión del trabajo de muchos médicos, como el Dr. Bartlett, que ha contribuido al desarrollo de técnicas para salvar vidas como la EMOC”, dice Hirschl. “El trabajo que se está haciendo con PAL permitirá que estos enfoques de salvamento se apliquen de manera más amplia y eficaz y revolucionará la forma en que abordamos a los pacientes con insuficiencia pulmonar”.

Este artículo apareció originalmente en la revista Michigan Medicine. Adaptado a español por Nardy Baeza Bickel.

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