Adipose-Derived Stem Cells in Wound Healing Research

Las células madre derivadas del tejido adiposo en la investigación sobre la cicatrización de heridas

Las células madre derivadas del tejido adiposo (ADSC) se han convertido en agentes terapéuticos prometedores para aplicaciones en la cicatrización de heridas debido a su accesibilidad, abundancia y potentes propiedades regenerativas. Obtenidas a partir de lipoaspirado o de tejido adiposo extirpado, las ADSC pueden recolectarse en grandes cantidades mediante procedimientos mínimamente invasivos. Su capacidad para promover la angiogénesis, modular la inflamación y diferenciarse en tipos celulares relevantes las posiciona como candidatas atractivas para el tratamiento de heridas crónicas, quemaduras y otras lesiones tisulares en las que los enfoques convencionales resultan inadecuados.

Puntos clave

• Las ADSC pueden aislarse en grandes cantidades del lipoaspirado mediante digestión enzimática o procesamiento mecánico
• Estas células promueven la cicatrización de heridas a través de mecanismos paracrinos, incluyendo la secreción de factores de crecimiento y citocinas
• La angiogénesis mediada por las ADSC acelera la formación de tejido de granulación y el cierre de la herida
• Las propiedades inmunomoduladoras de las ADSC reducen la inflamación y promueven la remodelación tisular
• Los ensayos clínicos demuestran la seguridad y la eficacia preliminar de las ADSC para el tratamiento de heridas crónicas

Publicado: 2023 | Última revisión: mayo de 2026

Aislamiento y procesamiento de las ADSC

El tejido adiposo representa la fuente más abundante y accesible de células madre adultas en el cuerpo humano. Los procedimientos de liposucción producen un lipoaspirado que contiene células de la fracción vascular estromal (SVF), de las cuales se aíslan las ADSC mediante digestión enzimática o procesamiento mecánico. Un solo procedimiento de liposucción puede producir millones de células de la SVF, lo que supera con creces las cantidades que se pueden obtener mediante la aspiración de médula ósea.

El aislamiento enzimático emplea la digestión del tejido adiposo con colagenasa, seguida de centrifugación para separar la SVF de los adipocitos maduros. El sedimento de la SVF contiene ADSC junto con células endoteliales, pericitos y células inmunitarias. El cultivo posterior de adhesión a sustrato plástico selecciona las ADSC al tiempo que elimina las poblaciones no adherentes. Este proceso produce preparaciones de ADSC relativamente puras, adecuadas para la investigación y las aplicaciones clínicas.

Las células madre mesenquimales humanas del tejido adiposo están disponibles como preparaciones caracterizadas y criopreservadas, listas para la investigación en cicatrización de heridas. Para estudios comparativos, las células madre mesenquimales humanas de la médula ósea (HMSC-BM) constituyen el estándar de referencia tradicional para las MSC. Las células madre mesenquimales humanas de la gelatina de Wharton (HMSC-WJ) ofrecen una alternativa con mayor capacidad de proliferación.

Mecanismos paracrinos en la cicatrización de heridas

Los efectos terapéuticos de las ADSC se derivan principalmente de la secreción paracrina de factores bioactivos, más que de la diferenciación celular directa. El secretoma de las ADSC contiene factores de crecimiento, citocinas, quimiocinas y vesículas extracelulares que, en conjunto, promueven la cicatrización de heridas. El medio acondicionado de los cultivos de ADSC demuestra actividad cicatrizante independiente de la presencia celular, lo que confirma la importancia del mecanismo paracrino.

La secreción del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) por parte de las ADSC impulsa la neovascularización, esencial para la cicatrización de heridas. Los factores angiogénicos, entre ellos el factor de crecimiento fibroblástico básico (bFGF), el factor de crecimiento hepatocitario (HGF) y el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), promueven aún más la formación de vasos sanguíneos. La mayor vascularización mejora el suministro de oxígeno y nutrientes a las zonas de la herida, lo que acelera la regeneración tisular.

El factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) y el factor de crecimiento epidérmico (EGF) promueven la proliferación de fibroblastos y el depósito de la matriz extracelular. El factor de crecimiento de los queratinocitos (KGF) estimula la migración y la proliferación de las células epiteliales, acelerando la reepitelización de la herida. Este perfil integral de secreción de factores de crecimiento explica la eficacia de las ADSC en múltiples fases de la cicatrización de heridas.

Propiedades inmunomoduladoras

Las ADSC modulan las respuestas inflamatorias mediante la interacción con las células inmunitarias que se infiltran en las zonas de la herida. La secreción de prostaglandina E2 (PGE2) suprime la proliferación de las células T y promueve el desarrollo de células T reguladoras. La expresión de la indolamina 2,3-dioxigenasa (IDO) agota el triptófano necesario para la activación de las células T. Estos mecanismos, en conjunto, atenúan la inflamación excesiva que dificulta la cicatrización de las heridas.

La polarización de los macrófagos representa un mecanismo inmunomodulador fundamental de las ADSC. Las ADSC promueven la transición de los fenotipos de macrófagos M1 proinflamatorios a los M2 pro-regenerativos mediante la secreción de IL-10 y TGF-β. Los macrófagos M2 secretan citocinas antiinflamatorias y factores de crecimiento que favorecen la reparación tisular. Este cambio de polarización acelera la transición de las fases inflamatorias a las proliferativas de la cicatrización de heridas.

Los estudios de cocultivo demuestran los efectos de las ADSC en la función de las células inmunitarias. Las células THP-1 diferenciadas en macrófagos sirven como modelos para investigar las interacciones entre las ADSC y los macrófagos. Estos sistemas de cocultivo revelan una señalización bidireccional en la que los factores derivados de los macrófagos influyen en la composición del secretoma de las ADSC, creando bucles de retroalimentación que amplifican las respuestas regenerativas.

Promoción de la angiogénesis

El fracaso en la cicatrización de heridas crónicas a menudo refleja una vascularización inadecuada del lecho de la herida. Las ADSC promueven la angiogénesis mediante la estimulación directa de las células endoteliales y mecanismos paracrinos. El VEGF, la angiopoyetina-1 y otros factores angiogénicos secretados por las ADSC activan la proliferación, la migración y la formación de tubos de las células endoteliales. Esta neovascularización mejora la perfusión y favorece el desarrollo del tejido de granulación.

Los entornos hipóxicos de las heridas potencian la producción de factores angiogénicos por parte de las ADSC mediante la estabilización de HIF-1α. Este mecanismo de detección de oxígeno regula al alza la expresión del VEGF en condiciones hipóxicas, donde la angiogénesis es más necesaria. El precondicionamiento de las ADSC en condiciones de cultivo hipóxicas antes de su aplicación en la herida puede potenciar su potencial angiogénico.

El reclutamiento de células progenitoras endoteliales por parte de las ADSC contribuye a la vasculogénesis en los sitios de la herida. La secreción de SDF-1 (CXCL12) atrae a los progenitores circulantes que expresan CXCR4. Estas células reclutadas se incorporan a los vasos en formación y contribuyen a una neovascularización sostenida más allá de los efectos paracrinos inmediatos de las ADSC.

Publicado: 2023 | Última revisión: mayo de 2026

Contribuciones a la diferenciación

Si bien predominan los mecanismos paracrinos, la diferenciación de las ADSC en tipos celulares relevantes para la cicatrización aporta beneficios regenerativos adicionales. La diferenciación en fibroblastos genera células que producen componentes de la matriz extracelular esenciales para el tejido de granulación. La transdiferenciación en queratinocitos, aunque controvertida, podría contribuir a la reepitelización de la herida en condiciones adecuadas.

La diferenciación endotelial de las ADSC contribuye al desarrollo vascular dentro del lecho de la herida. Se han establecido condiciones de cultivo que promueven la diferenciación endotelial, y las células endoteliales derivadas de ADSC muestran características funcionales que incluyen la formación de tubos y la expresión adecuada de marcadores. La contribución relativa de las ADSC diferenciadas frente a los progenitores endógenos reclutados sigue siendo objeto de investigación.

La diferenciación adipogénica, el compromiso de linaje predeterminado de las ADSC, contribuye a la restauración del tejido adiposo dérmico en heridas profundas. El tejido adiposo dérmico desempeña un papel importante en la homeostasis de la piel y la cicatrización de heridas a través de la secreción de adipocinas y la interacción con otras células dérmicas. La regeneración adiposa mediada por las ADSC restaura esta capa de tejido funcional.

Métodos de administración y andamios

La inyección directa de suspensiones de ADSC en los márgenes de la herida ofrece una administración sencilla, pero puede dar lugar a una retención y supervivencia celular deficientes. Los protocolos de inyección repetida mejoran los resultados al mantener la presencia celular a lo largo de todo el proceso de cicatrización. La inyección local es particularmente adecuada para heridas pequeñas o accesibles en las que es factible el tratamiento repetido.

La administración basada en andamios mejora la retención, la supervivencia y la distribución espacial de las células dentro del lecho de la herida. Las matrices de colágeno, los hidrogeles de ácido hialurónico y los andamios de polímeros sintéticos proporcionan entornos tridimensionales que favorecen la función de las ADSC. La selección del andamio toma en cuenta las propiedades mecánicas adecuadas para la ubicación de la herida, la cinética de degradación y la compatibilidad con la supervivencia y la secreción de las ADSC.

Los enfoques acelulares que utilizan medio acondicionado por ADSC o vesículas extracelulares evitan los desafíos relacionados con la administración y el almacenamiento de las células. El medio acondicionado concentrado que contiene factores del secretoma de las ADSC demuestra eficacia en la cicatrización de heridas en modelos preclínicos. Las preparaciones de exosomas conservan los efectos paracrinos de las ADSC en formatos estables y almacenables, adecuados para la aplicación clínica.

Evidencia de ensayos clínicos

Los ensayos clínicos de fase I/II han establecido la seguridad de las ADSC para aplicaciones de cicatrización de heridas. Las preparaciones de ADSC autólogas y alogénicas muestran perfiles de seguridad favorables sin eventos adversos significativos en el tratamiento de heridas crónicas. Las preocupaciones sobre la inmunogenicidad de las ADSC alogénicas no se han materializado clínicamente, lo cual concuerda con sus propiedades inmunomoduladoras.

Los ensayos sobre úlceras del pie diabético muestran resultados prometedores en cuanto a la eficacia de las ADSC. Se ha informado de un cierre acelerado de la herida, un tiempo de cicatrización reducido y menores tasas de amputación en los pacientes tratados, en comparación con la atención estándar. Estos resultados abordan necesidades críticas no satisfechas en el manejo de las heridas diabéticas, donde los enfoques convencionales suelen fallar.

El tratamiento de quemaduras con ADSC demuestra una mejor reepitelización y una reducción de la formación de cicatrices. La angiogénesis mejorada en las quemaduras tratadas favorece la supervivencia del injerto y la cicatrización de la herida. Los resultados estéticos se benefician de los efectos de las ADSC sobre la maduración y la remodelación de las cicatrices.

Consideraciones sobre el cultivo y la calidad

El cultivo estandarizado de ADSC emplea un medio base DMEM o DMEM/F12 con un 10 % de suero fetal bovino. La adición del factor de crecimiento bFGF (5-10 ng/mL) potencia la proliferación para la expansión a escala clínica. El medio de congelación CM-1 permite la criopreservación de bancos de ADSC, mientras que las alternativas sin suero facilitan la fabricación de grado clínico.

La autenticación de las líneas celulares y el seguimiento de los donantes garantizan la trazabilidad a lo largo de la fabricación y el uso clínico. Las pruebas de micoplasma previenen la contaminación que podría comprometer los resultados de la cicatrización de heridas. Los ensayos funcionales que confirman la capacidad de diferenciación y la composición del secretoma proporcionan métricas de calidad más allá de la caracterización de los marcadores de superficie.

Conclusión

Las células madre derivadas del tejido adiposo se muestran muy prometedoras para aplicaciones de cicatrización de heridas gracias a la combinación de mecanismos paracrinos, inmunomoduladores y de diferenciación. La evidencia clínica respalda la seguridad y la eficacia preliminar para el tratamiento de heridas crónicas, quemaduras y heridas quirúrgicas. La optimización continua de los métodos de administración, los regímenes de dosificación y los estándares de calidad impulsará la terapia con ADSC hacia la práctica clínica estándar para indicaciones de cicatrización de heridas.