AUTORES
- Marta Guerra Lacambra. Médico Especialista en Urología Hospital Rafael Méndez. Lorca, Murcia, España.
- Gemma Gonzalo Hernández. Médico de Atención Primaria. Médico de Atención Continuada Centro de Especialidades Inocencio Jiménez. Zaragoza, España.
- Juan Miguel Morillas Molina. Médico Especialista en Medicina física y rehabilitación. Hospital Rafael Méndez. Lorca, Murcia, España.
- Sara Pasamón García. Médico Especialista en Pediatría. Hospital San Pedro, Logroño, España.
- Cristina Castán Torralba. Médico Especialista en Anestesiología y Reanimación, Hospital Universitari Vall d’Hebron, Barcelona, España.
- María Eugenia Folgueral Corral. Médico Especialista en Urología. Hospital de Alcañiz, Alcañiz, España.
RESUMEN
Introducción: La reconstrucción vesical mediante segmentos intestinales, el tratamiento de referencia actual se asocia a complicaciones metabólicas, infecciosas y oncológicas relevantes. La ingeniería tisular ha surgido como una alternativa prometedora para desarrollar sustitutos biológicos capaces de reproducir la estructura y función de la vejiga nativa.
Objetivo: Analizar la evidencia científica más reciente sobre los biomateriales empleados en la reconstrucción vesical mediante ingeniería tisular, así como los principales factores biológicos y biomecánicos que condicionan el desarrollo de un sustituto vesical funcional.
Material y métodos: Se realizó una revisión narrativa con búsqueda bibliográfica estructurada en PubMed/MEDLINE, complementada con revisión manual de referencias. Se incluyeron estudios publicados entre 2012 y 2025 sobre biomateriales naturales, sintéticos e híbridos, matrices acelulares y celularizadas, y terapia celular aplicada a la regeneración vesical.
Resultados: Las matrices naturales ofrecen una elevada biocompatibilidad, pero presentan limitaciones mecánicas y variabilidad biológica. Los biomateriales sintéticos permiten un mejor control de sus propiedades físicas, aunque con bioactividad limitada. Las matrices híbridas, al combinar ambos enfoques, muestran los resultados más prometedores en cuanto a organización tisular y respuesta fibrótica. Los sustitutos celularizados, especialmente con células madre mesenquimales, ofrecen resultados funcionales superiores a los acelulares. La vascularización insuficiente, la respuesta inflamatoria y la citotoxicidad urinaria continúan siendo los principales factores limitantes.
Conclusiones: La combinación de biomateriales híbridos, terapia celular y estrategias avanzadas de biofabricación representa la aproximación más prometedora para el desarrollo de un sustituto vesical funcional. Son necesarios ensayos clínicos multicéntricos con seguimiento a largo plazo antes de su incorporación a la práctica clínica rutinaria.
PALABRAS CLAVE
Ingeniería de tejidos, vejiga urinaria, materiales biocompatibles, regeneración, células madre mesenquimatosas.
ABSTRACT
Introduction: Bladder reconstruction using intestinal segments, the current standard of care, is associated with significant metabolic, infectious, and oncological complications. Tissue engineering has emerged as a promising alternative for developing biological substitutes capable of reproducing the structure and function of the native bladder.
Objective: To analyze the most recent scientific evidence on the biomaterials used in bladder reconstruction through tissue engineering, as well as the main biological and biomechanical factors that determine the development of a functional bladder substitute.
Material and methods: A narrative review with a structured literature search was conducted in PubMed/MEDLINE, complemented by manual review of reference lists. Studies published between 2012 and 2025 on natural, synthetic, and hybrid biomaterials, acellular and cellularized scaffolds, and cell therapy applied to bladder regeneration were included.
Results: Natural matrices offer high biocompatibility but present mechanical limitations and biological variability. Synthetic biomaterials allow better control over their physical properties, although with limited bioactivity. Hybrid matrices, combining both approaches, show the most promising results in terms of tissue organization and fibrotic response. Cellularized substitutes, particularly those using mesenchymal stem cells, achieve superior functional outcomes compared with acellular scaffolds. Insufficient vascularization, the inflammatory response, and urinary cytotoxicity remain the main limiting factors.
Conclusions: The combination of hybrid biomaterials, cell therapy, and advanced biofabrication strategies represents the most promising approach for developing a functional bladder substitute. Multicenter clinical trials with long-term follow-up are needed before routine clinical implementation.
KEY WORDS
Tissue engineering, urinary bladder, biocompatible materials, regeneration, mesenchymal stem cells.
INTRODUCCIÓN
La vejiga urinaria es un órgano altamente especializado cuya función consiste en almacenar la orina a baja presión y permitir su evacuación voluntaria mediante la interacción coordinada entre el urotelio, el músculo detrusor, la inervación vesical y una adecuada vascularización¹˒². La alteración de cualquiera de estos componentes puede comprometer gravemente la función del tracto urinario inferior y repercutir de forma significativa sobre la calidad de vida del paciente³.
Diversas patologías, entre ellas el carcinoma vesical músculo-invasivo, la vejiga neurógena, las malformaciones congénitas, los traumatismos pélvicos o las secuelas derivadas de la radioterapia, pueden requerir procedimientos reconstructivos e incluso la sustitución parcial o completa de la vejiga¹˒⁴. En la actualidad, la utilización de segmentos intestinales continúa siendo el tratamiento de referencia para la reconstrucción vesical; sin embargo, esta técnica se asocia a complicaciones relevantes, como alteraciones metabólicas, infecciones urinarias recurrentes, litiasis, producción excesiva de moco, deterioro funcional y un incremento del riesgo de malignización a largo plazo²˒⁴˒⁵.
Ante estas limitaciones, la ingeniería tisular ha emergido como una de las áreas más prometedoras de la medicina regenerativa aplicada a la urología³˒⁶. Su objetivo es desarrollar sustitutos biológicos capaces de reproducir las propiedades estructurales y funcionales de la vejiga mediante la combinación de biomateriales, células y moléculas bioactivas que favorezcan la regeneración tisular⁶˒⁷. Durante los últimos años se han producido avances significativos en el desarrollo de nuevos biomateriales, especialmente matrices híbridas, así como en el empleo de células madre mesenquimales, técnicas de biofabricación y bioimpresión tridimensional, con resultados prometedores tanto en estudios preclínicos como en las primeras experiencias clínicas⁷–⁹.
No obstante, la obtención de un sustituto vesical completamente funcional continúa representando un importante desafío. La compleja organización histológica de la vejiga, la necesidad de una rápida revascularización del injerto, la exposición continua al efecto citotóxico de la orina y la limitada capacidad regenerativa del tejido vesical condicionan que los resultados clínicos disponibles sigan siendo variables¹⁰–¹². Asimismo, la heterogeneidad de los biomateriales utilizados y de las estrategias de celularización dificulta la comparación entre estudios y limita la extrapolación de los resultados a la práctica clínica⁷˒⁹.
OBJETIVO
El objetivo de esta revisión es analizar la evidencia científica más reciente sobre los biomateriales empleados en la reconstrucción vesical mediante ingeniería tisular en humanos, así como revisar los principales factores biológicos y biomecánicos que condicionan el desarrollo de un sustituto vesical funcional.
MATERIAL Y MÉTODO
Se realizó una revisión narrativa con búsqueda bibliográfica estructurada mediante una búsqueda sistemática en la base de datos PubMed/MEDLINE, complementada con la revisión manual de las listas bibliográficas de los artículos seleccionados para identificar estudios adicionales de interés¹³.
La estrategia de búsqueda se diseñó utilizando términos Medical Subject Headings (MeSH) y palabras clave relacionadas con la ingeniería tisular vesical. Se emplearon, de forma aislada y en diferentes combinaciones mediante operadores booleanos (AND/OR), los siguientes términos: «bladder tissue engineering», «urinary bladder reconstruction», «urinary bladder regeneration», «bladder scaffold», «biomaterials», «extracellular matrix», «stem cells», «mesenchymal stem cells», «bladder augmentation», «urothelial cells» y *»regenerative medicine»*¹³.
Se incluyeron artículos publicados entre enero de 2012 y diciembre de 2025, escritos en inglés o español y con disponibilidad de texto completo. Se seleccionaron revisiones sistemáticas, revisiones narrativas, ensayos clínicos, estudios observacionales y estudios preclínicos considerados de especial relevancia cuando aportaban información imprescindible para comprender el desarrollo de biomateriales y las estrategias de regeneración vesical¹˒⁴˒⁶–⁹.
Los criterios de inclusión contemplaron estudios que evaluaban biomateriales naturales, sintéticos e híbridos, matrices acelulares o celularizadas, terapia celular y otras estrategias de ingeniería tisular aplicadas a la reconstrucción vesical. Asimismo, se incluyeron trabajos que analizaban aspectos relacionados con la vascularización del injerto, la respuesta inflamatoria, la fibrosis y otros factores determinantes para la regeneración funcional de la vejiga⁶–¹².
Se excluyeron publicaciones duplicadas, editoriales, cartas al editor, comunicaciones a congresos, estudios experimentales sin aplicabilidad clínica, artículos no disponibles a texto completo y aquellos cuyo objetivo principal no estuviera relacionado con la reconstrucción vesical mediante ingeniería tisular.
La selección de los estudios se realizó mediante una evaluación secuencial del título y el resumen, seguida de la lectura a texto completo de los artículos potencialmente relevantes. Posteriormente, se efectuó una síntesis narrativa de la evidencia disponible, organizando los resultados en función del tipo de biomaterial, las estrategias de celularización y los principales factores implicados en la regeneración tisular vesical¹³.
Debido a la heterogeneidad metodológica de los estudios incluidos, tanto en el diseño experimental como en las características de los biomateriales, las poblaciones analizadas y las variables de resultado evaluadas, no se consideró apropiada la realización de un metaanálisis. Por ello, los hallazgos se presentan de forma descriptiva, destacando las principales tendencias, fortalezas, limitaciones y perspectivas futuras identificadas en la literatura científica.
RESULTADOS
Biomateriales empleados en la reconstrucción vesical:
La ingeniería tisular vesical se basa en la combinación de biomateriales capaces de proporcionar un soporte estructural adecuado para favorecer la regeneración del urotelio y del músculo detrusor. El biomaterial ideal debe ser biocompatible, biodegradable, presentar propiedades biomecánicas similares a las de la vejiga nativa y favorecer la adhesión, proliferación y diferenciación celular sin inducir una respuesta inflamatoria significativa⁶–⁹.
En función de su origen, los biomateriales empleados en la reconstrucción vesical pueden clasificarse en matrices naturales, biomateriales sintéticos y matrices híbridas, cada uno con ventajas e inconvenientes específicos.
Matrices naturales:
Las matrices naturales derivan principalmente de tejidos biológicos descelularizados, como la submucosa de intestino delgado (Small Intestinal Submucosa, SIS), la matriz acelular vesical (Bladder Acellular Matrix, BAM) y la matriz de vejiga urinaria (Urinary Bladder Matrix, UBM). Estas matrices conservan la arquitectura tridimensional y gran parte de los componentes de la matriz extracelular, favoreciendo la adhesión celular, la angiogénesis y la remodelación tisular⁴˒⁸˒¹⁴.
Diversos estudios experimentales y clínicos han demostrado que las matrices naturales permiten una adecuada regeneración del urotelio y, en menor medida, del músculo liso, especialmente en defectos vesicales de pequeño tamaño. Sin embargo, en reconstrucciones extensas presentan limitaciones importantes, como regeneración muscular incompleta, fibrosis progresiva y retracción del injerto, lo que condiciona una disminución de la capacidad vesical a largo plazo⁴˒⁹˒¹⁴.
Además, la variabilidad biológica entre donantes, la disponibilidad limitada y el potencial riesgo inmunológico constituyen algunas de las principales limitaciones para su utilización clínica⁴˒⁶.
Biomateriales sintéticos:
Los biomateriales sintéticos se han desarrollado con el objetivo de mejorar las propiedades mecánicas y la reproducibilidad de los andamios utilizados en ingeniería tisular. Entre los materiales más empleados destacan el ácido poliglicólico (PGA), el ácido poliláctico (PLA), la policaprolactona (PCL) y diferentes copolímeros biodegradables⁶˒¹⁵.
Su principal ventaja reside en la posibilidad de controlar la porosidad, la velocidad de degradación y la resistencia mecánica del biomaterial, facilitando su adaptación a diferentes necesidades reconstructivas. No obstante, presentan una bioactividad limitada y una menor capacidad para favorecer la adhesión y diferenciación celular, por lo que con frecuencia requieren modificaciones superficiales o la incorporación de proteínas de matriz extracelular, factores de crecimiento o células para mejorar su integración biológica⁶˒⁷˒¹⁵.
Los resultados obtenidos en modelos experimentales muestran una adecuada resistencia estructural, aunque la regeneración funcional continúa siendo inferior a la observada con biomateriales bioactivos o estrategias de celularización¹⁵.
Matrices híbridas:
Las matrices híbridas combinan biomateriales naturales y sintéticos con el objetivo de integrar las ventajas de ambos sistemas. Estas estructuras conservan las propiedades bioactivas de la matriz extracelular al tiempo que mejoran la estabilidad mecánica y el comportamiento biomecánico del implante⁷˒⁸.
La evidencia disponible indica que los andamios híbridos favorecen una mejor organización tisular, una regeneración más homogénea del urotelio y del músculo liso y una menor respuesta fibrótica respecto a los biomateriales utilizados de forma aislada. Además, ofrecen una mayor versatilidad para incorporar células, factores de crecimiento o sistemas de liberación controlada de moléculas bioactivas, ampliando sus posibilidades terapéuticas⁸˒⁹.
Actualmente, este tipo de biomateriales constituye una de las líneas de investigación más prometedoras dentro de la ingeniería tisular vesical.
Sustitutos acelulares:
Los sustitutos acelulares constituyen una alternativa técnicamente sencilla al evitar los procesos de aislamiento y expansión celular. Su mecanismo de acción consiste en proporcionar un soporte estructural que permita la migración de células procedentes del tejido receptor y favorezca la regeneración espontánea del órgano⁴˒⁸.
La evidencia disponible demuestra que estos biomateriales pueden ofrecer resultados satisfactorios en defectos vesicales pequeños. Sin embargo, en reconstrucciones de mayor tamaño predominan la fibrosis, la retracción del injerto y una regeneración incompleta del músculo detrusor, lo que limita su aplicación clínica⁸˒¹⁴˒¹⁶.
Aunque presentan un adecuado perfil de seguridad y una menor complejidad técnica, los sustitutos acelulares no han conseguido reproducir de forma consistente la estructura y funcionalidad de la vejiga nativa.
Sustitutos celularizados:
La incorporación de células autólogas al biomaterial constituye uno de los principales avances de la ingeniería tisular vesical. Diversos estudios han demostrado que la celularización favorece una regeneración más rápida y organizada del urotelio y del músculo liso, mejora la integración del injerto y reduce la respuesta inflamatoria y fibrótica⁷˒¹².
Entre las diferentes fuentes celulares disponibles, las células madre mesenquimales derivadas del tejido adiposo destacan por su elevada capacidad proliferativa, facilidad de obtención y efecto inmunomodulador. Además de diferenciarse hacia fenotipos musculares lisos y uroteliales, secretan factores paracrinos que estimulan la angiogénesis y favorecen la regeneración tisular¹².
No obstante, la utilización de células uroteliales autólogas presenta limitaciones en pacientes con carcinoma vesical debido al riesgo potencial de implantar células con alteraciones oncogénicas. En este contexto, las células madre derivadas de la orina representan una alternativa prometedora, aunque su aplicación clínica continúa siendo limitada y requiere estudios adicionales que confirmen su seguridad y eficacia¹¹˒¹².
En conjunto, la evidencia disponible sugiere que los sustitutos celularizados ofrecen resultados funcionales superiores a los acelulares, especialmente cuando se combinan con matrices híbridas y estrategias destinadas a mejorar la vascularización y la integración del injerto.
DISCUSIÓN
Interpretación de los resultados:
La ingeniería tisular ha experimentado un notable desarrollo durante las dos últimas décadas y representa una de las estrategias más prometedoras para la reconstrucción vesical. Sin embargo, los resultados de esta revisión ponen de manifiesto que, pese a los avances alcanzados en biomateriales, terapia celular y medicina regenerativa, todavía no se ha desarrollado un sustituto capaz de reproducir de forma completa la estructura, las propiedades biomecánicas y la funcionalidad de la vejiga nativa³˒⁶˒⁷˒⁹.
Uno de los principales hallazgos identificados es que las características del biomaterial condicionan de forma decisiva el éxito de la regeneración vesical. Las matrices naturales continúan ofreciendo la mayor biocompatibilidad y una excelente interacción con las células del huésped gracias a la conservación de la matriz extracelular. No obstante, presentan limitaciones relacionadas con su resistencia mecánica, la variabilidad biológica y la disponibilidad del tejido, especialmente cuando se utilizan para reconstrucciones de gran tamaño⁴˒¹⁴.
Por el contrario, los biomateriales sintéticos permiten controlar con precisión sus propiedades físicas y mecánicas, mejorando la reproducibilidad y facilitando su fabricación. Sin embargo, su escasa bioactividad limita la adhesión y diferenciación celular, lo que ha impulsado el desarrollo de modificaciones superficiales y estrategias de funcionalización destinadas a favorecer la integración del implante⁶˒¹⁵.
En este contexto, la evidencia más reciente sitúa a los andamios híbridos como la alternativa con mayor potencial terapéutico. La combinación de matrices naturales y sintéticas permite integrar las ventajas de ambos sistemas, favoreciendo una mejor organización tisular, una regeneración más homogénea del urotelio y del músculo liso y una menor respuesta fibrótica. Las revisiones publicadas en los últimos años coinciden en señalar que esta estrategia constituye actualmente una de las principales líneas de investigación en ingeniería tisular vesical⁷–⁹.
Asimismo, los sustitutos celularizados han demostrado resultados funcionales superiores a los acelulares, especialmente en defectos vesicales extensos. La incorporación de células favorece una regeneración más rápida y organizada del tejido, mientras que los andamios acelulares dependen exclusivamente de la migración celular procedente del huésped, lo que limita su eficacia clínica⁸˒¹²˒¹⁶.
Factores que condicionan la regeneración vesical:
A pesar de los avances obtenidos, la regeneración vesical continúa enfrentándose a importantes desafíos biológicos que condicionan la supervivencia del injerto y la recuperación funcional del órgano.
Uno de los principales factores limitantes es la vascularización. Tras la implantación, el biomaterial debe establecer rápidamente conexiones con la circulación del huésped para garantizar el aporte de oxígeno y nutrientes. Una revascularización insuficiente favorece la isquemia, la necrosis celular y la fibrosis, comprometiendo la funcionalidad del tejido regenerado⁸˒¹⁰˒¹¹. Entre las estrategias más prometedoras destacan la incorporación de factores angiogénicos, la prevascularización de los andamios y la bioimpresión tridimensional de redes vasculares, aunque su aplicación clínica todavía es limitada⁹–¹¹.
Otro aspecto determinante es la respuesta inflamatoria inducida por el biomaterial. Una inflamación persistente favorece el depósito excesivo de colágeno y la remodelación fibrótica, disminuyendo la elasticidad del injerto y favoreciendo su retracción. Los biomateriales con mayor biocompatibilidad y las estrategias de celularización parecen modular esta respuesta y promover una regeneración tisular más organizada¹².
La exposición continua del implante a la orina constituye un desafío específico de la ingeniería tisular vesical. La citotoxicidad urinaria puede disminuir la viabilidad celular y favorecer la fibrosis del tejido regenerado. En consecuencia, el biomaterial debe combinar una adecuada impermeabilidad frente a la orina con una porosidad suficiente para permitir la migración celular, la difusión de nutrientes y la neovascularización⁶˒⁸˒⁹.
En conjunto, estos hallazgos ponen de manifiesto que el éxito de la reconstrucción vesical depende de la interacción entre las propiedades del biomaterial, la respuesta biológica del huésped y el microambiente local.
Papel de la terapia celular:
La incorporación de células al biomaterial representa uno de los principales avances de la ingeniería tisular moderna. Entre las diferentes alternativas disponibles, las células madre mesenquimales derivadas del tejido adiposo constituyen actualmente la fuente celular con mayor potencial debido a su facilidad de obtención, elevada capacidad proliferativa y efecto inmunomodulador¹².
Además de diferenciarse hacia células musculares lisas y uroteliales, estas células secretan factores paracrinos capaces de estimular la angiogénesis, modular la respuesta inflamatoria y favorecer la regeneración tisular. Estas propiedades explican los mejores resultados funcionales observados en los sustitutos celularizados respecto a los acelulares¹².
No obstante, la selección de la fuente celular continúa siendo un aspecto crítico. En pacientes con carcinoma vesical debe evitarse el empleo de células uroteliales autólogas debido al riesgo potencial de implantar células con alteraciones oncogénicas. Las células madre derivadas de la orina representan una alternativa prometedora, aunque todavía son necesarios estudios clínicos que confirmen su seguridad y eficacia⁹˒¹².
Limitaciones de la evidencia disponible:
A pesar del creciente número de investigaciones publicadas, la evidencia clínica continúa siendo limitada. La mayoría de los estudios realizados en humanos incluyen un reducido número de pacientes y presentan una considerable heterogeneidad en cuanto al tipo de biomaterial empleado, las estrategias de celularización, el tamaño de los defectos tratados y los periodos de seguimiento. Esta variabilidad dificulta la comparación entre estudios y limita la elaboración de recomendaciones clínicas sólidas⁸˒⁹.
Asimismo, una parte importante del conocimiento disponible procede de estudios experimentales realizados en modelos animales. Aunque estos trabajos han permitido comprender mejor los mecanismos de regeneración tisular, sus resultados no siempre pueden extrapolarse directamente a la práctica clínica debido a las diferencias anatómicas, fisiológicas e inmunológicas entre especies⁷˒⁹.
La presente revisión también presenta limitaciones inherentes a su diseño. Al tratarse de una revisión narrativa con búsqueda bibliográfica estructurada, no se realizó una evaluación formal del riesgo de sesgo ni un metaanálisis de los estudios incluidos. No obstante, la selección de la evidencia se basó en publicaciones relevantes y de alta calidad metodológica, con especial atención a los estudios clínicos y a las revisiones recientes sobre ingeniería tisular vesical.
Perspectivas futuras:
Los avances en bioingeniería, bioimpresión tridimensional y medicina regenerativa permiten anticipar un futuro prometedor para la reconstrucción vesical. El desarrollo de biomateriales inteligentes capaces de liberar factores bioactivos de forma controlada, la incorporación de células madre mesenquimales, el empleo de organoides y la fabricación de tejidos mediante bioimpresión 3D constituyen algunas de las estrategias con mayor potencial para superar las limitaciones actuales⁸˒⁹˒¹¹.
Sin embargo, antes de su incorporación a la práctica clínica será necesario desarrollar ensayos clínicos multicéntricos con un mayor número de pacientes, protocolos estandarizados y seguimientos prolongados que permitan evaluar no solo la regeneración histológica, sino también la recuperación funcional, la seguridad a largo plazo y la durabilidad de los sustitutos implantados⁷˒⁹.
En conjunto, la evidencia disponible indica que la combinación de biomateriales híbridos, terapia celular y estrategias avanzadas de biofabricación representa la aproximación más prometedora para el desarrollo de un sustituto vesical funcional. Aunque todavía persisten importantes desafíos científicos y clínicos, los avances alcanzados durante los últimos años permiten prever que la ingeniería tisular desempeñará un papel cada vez más relevante en la reconstrucción vesical y en la medicina regenerativa urológica.
CONCLUSIONES
La ingeniería tisular representa una de las estrategias más prometedoras para la reconstrucción vesical, con el potencial de superar las limitaciones asociadas al empleo de segmentos intestinales. La evidencia disponible sugiere que los andamios híbridos y los sustitutos celularizados ofrecen los resultados más favorables al combinar adecuadas propiedades biomecánicas con una mayor capacidad para favorecer la regeneración del urotelio y del músculo detrusor.
No obstante, la aplicación clínica de estas estrategias continúa limitada por desafíos como la vascularización insuficiente del injerto, la fibrosis, la citotoxicidad urinaria y la falta de biomateriales capaces de reproducir completamente la estructura y función de la vejiga nativa. Además, la escasez de estudios clínicos y la heterogeneidad de los protocolos dificultan la obtención de conclusiones definitivas.
En conjunto, los avances en biomateriales, terapia celular y bioingeniería sitúan a la ingeniería tisular como una alternativa con gran potencial para la reconstrucción vesical. Sin embargo, serán necesarios ensayos clínicos multicéntricos y estudios con seguimiento a largo plazo que permitan confirmar su eficacia y seguridad antes de su incorporación rutinaria a la práctica clínica.
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