Un ambiente único parecido a un útero diseñado por investigadores pediátricos podría transformar el cuidado de bebés extremadamente prematuros ya que imita el ambiente lleno de líquido prenatal con el fin de dar a los recién nacidos más pequeños unas semanas más para desarrollar sus pulmones y otros órganos.

“Nuestro sistema podría prevenir la morbilidad severa sufrida por los bebés extremadamente prematuros potencialmente ofreciendo una tecnología médica que no existe actualmente”, dice el líder del estudio, Alan W. Flake, cirujano fetal y director del Centro de Investigación Fetal en el Centro para el Diagnóstico y Tratamiento Fetal en el Hospital Infantil de Filadelfia (CHOP, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos.

Flake y sus colegas informan sobre los estudios preclínicos de su dispositivo de apoyo extrauterino en ‘Nature Communications’. Estos investigadores probaron y monitorearon los efectos en corderos fetales, en los cuales el desarrollo pulmonar prenatal es muy similar al que ocurre en los seres humanos.

El innovador sistema utiliza un único contenedor lleno de fluido unido a máquinas hechas a medida que proporcionan apoyo fisiológico. Los corderos fetales crecen en un ambiente casi estéril con control de la temperatura, respirando el líquido amniótico como hacen normalmente en el útero, con sus corazones bombeando sangre a través de su cordón umbilical en una máquina de intercambio de gas fuera de la bolsa. Los monitores electrónicos miden los signos vitales, el flujo sanguíneo y otras funciones cruciales.

De uno de cada diez nacimientos en Estados Unidos que son prematuros (menos de 37 semanas de edad gestacional), alrededor de 30.000 por año nacen con menos de 26 semanas de gestación. Ser extremadamente prematuro es la principal causa de mortalidad y morbilidad infantil en la nación, representando un tercio de todas las muertes infantiles y la mitad de todos los casos de parálisis cerebral atribuidos a la prematuridad.

Las prácticas de cuidado neonatal han mejorado la supervivencia general de los bebés prematuros y han llevado los límites de viabilidad a las entre 22 y 23 semanas de gestación. A esa edad un bebé pesa menos de 600 gramos y tiene entre un 30 y un 50 por ciento de posibilidades de supervivencia. Pero esta supervivencia conlleva un alto precio en la calidad de vida, con un 90 por ciento de riesgo de morbilidad, de enfermedad pulmonar crónica u otras complicaciones por la inmadurez de órganos. Los sobrevivientes se enfrentan a discapacidad de por vida.

BEBÉS CON NECESIDAD DE UN ‘PUENTE’ ENTRE EL ÚTERO Y EL EXTERIOR

“Estos niños tienen una necesidad urgente de un puente entre el vientre de la madre y el mundo exterior –señala Flake–. Si podemos desarrollar un sistema extra-uterino para apoyar el crecimiento y la maduración de órganos durante sólo unas pocas semanas, podemos mejorar dramáticamente los resultados de los bebés extremadamente prematuros”. El objetivo es respaldar a los bebés de entre 23 y 28 semanas de edad gestacional; ya que a las 28 semanas cruzan el umbral lejos de los resultados más graves.

En el presente estudio, los investigadores describen la evolución de su sistema durante tres años, a través de una serie de cuatro prototipos, comenzando con un tanque de incubadora de vidrio y avanzando hasta el dispositivo actual. Los ocho corderos prematuros probados en el prototipo más reciente eran fisiológicamente equivalentes a un bebé humano de 23 ó 24 semanas de gestación.

El sistema actual imita la vida en el útero de la manera más cercana posible, aprovechando los conocimientos de la investigación neonatal previa. No hay una bomba externa que impulse la circulación, porque incluso una presión artificial suave puede sobrecargar fatalmente un corazón subdesarrollado, y no hay ventilador, porque los pulmones inmaduros aún no están listos para hacer su trabajo de respirar el oxígeno atmosférico. En cambio, el corazón del bebé bombea sangre a través del cordón umbilical conectado al oxigenador externo de baja resistencia del sistema que sustituye a la placenta de la madre en el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.

Además, el líquido amniótico, producido en el laboratorio, fluye dentro y fuera de la bolsa. “Los pulmones fetales están diseñados para funcionar en fluidos y simulamos ese ambiente aquí, permitiendo que los pulmones y otros órganos se desarrollen, al tiempo que aportan nutrientes y factores de crecimiento”, detalla el fisiólogo fetal Marcus G. Davey, quien diseñó y rediseñó el sistema de entrada y salida. El ambiente sellado y estéril dentro del sistema está aislado de las variaciones de temperatura, presión y luz, y particularmente de infecciones peligrosas.

Investigadores anteriores han estudiado versiones de una placenta artificial en modelos animales, pero los sistemas sin bombeo han alcanzado una duración máxima de 60 horas, y los animales han sufrido daño cerebral. El nuevo sistema, por el contrario, ha funcionado hasta 670 horas (28 días) con algunos animales, que se mantuvieron sanos. Los corderos mostraban respiración normal y deglución, abrían los ojos, desarrollaban lana, se hacían más activos, tenían crecimiento normal, así como función neurológica y maduración orgánica.