Hidrogeles de arcillas minerales: explorando nuevos tratamientos para heridas superficiales infectadas en la piel

Año XXIII. Edición 134. Abril Mayo 2026

Hidrogeles de arcillas minerales:explorando nuevos tratamientos para heridas superficiales infectadas en la piel

PALABRAS CLAVE: Hidrogeles > Arcillas minerales > Heridas superficiales > Dermatología > Cicatrización

Daniela Saenz Gómora¹

Sara P. Hernández Martínez²

Brenda E. García Sida³

Patricia González Barranco⁴

Alicia G. Marroquín Cardona¹*

¹Departamento de Fisiología, Farmacología y Toxicología, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Nuevo León. General Escobedo N.L. México.

daniela.saenzgmr@uanl.edu.mx, *alicia.marroquincr@uanl.edu.mx

²Facultad de Agronomía, Universidad Autónoma de Nuevo León. General Escobedo N.L. México. sara.hernandezma@uanl.edu.mx

³Hospital Veterinario de Pequeñas Especies, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Nuevo León. General Escobedo N.L. México.

mvzbrenda.ga@gmail.com

⁴Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. San Nicolás de los Garza N.L. México. patricia.gonzalezbrn@uanl.edu.mx

Resumen

Una de las afecciones más comunes en veterinaria son las heridas superficiales infectadas. Los agentes involucrados suelen incluir especies bacterianas comensales de la piel, siendo cada vez más frecuente la complicación con cepas bacterianas resistentes a múltiples antibióticos. Para contribuir al uso racional de antibióticos, las guías actuales de dermatología fomentan el uso de terapias tópicas sin administración de antibióticos sistémicos, o en algunos casos una combinación de tratamientos tópicos más tratamientos sistémicos. Como terapias, existen productos comerciales con diferentes compuestos que aseguran la correcta cicatrización de las heridas pero que pueden tener beneficios limitados.

En este artículo, se discute el uso de una forma farmacéutica alternativa con ingredientes poco conocidos en el sector veterinario, los hidrogeles elaborados con arcillas. Estudios previos han comprobado los beneficios de utilizar hidrogeles en el tratamiento de heridas y la capacidad de las arcillas para afectar a las células bacterianas, así como para acelerar la cicatrización de heridas en modelos animales y líneas celulares. Es entonces de gran importancia realizar investigaciones que aporten alternativas como los hidrogeles para su potencial aplicación en animales domésticos con heridas superficiales infectadas.

Introducción

Las heridas superficiales en la piel son una de las principales razones de consulta en las clínicas de pequeñas especies. Los tipos de heridas superficiales infectadas más comunes son el pioderma superficial, la forunculosis interdigital, el impétigo y la piodermitis (Faccin et al., 2023). Este tipo de heridas pueden ser provocadas por diferentes causas como traumatismos, fricción, mordeduras, exceso de humedad entre los pliegues de la piel o como consecuencia de una afección primaria (ej. Dermatitis atópica canina, demodicosis, alteraciones endocrinas y alergias) (Bajwa, 2016; Moriello, 2024; O’NeillI et al., 2022).

Tratandose de infecciones bacterianas en heridas dermatológicas, el agente más común es Staphylococcus pseudintermedius, miembro natural de la microbiota de la piel y mucosas de perros que frecuentemente actua como patógeno oportunista (Moses et al., 2023). Este agente bacteriano se une a las células epidérmicas del estrato corneo dañado y prolifera por medio de diversos mecanismos como son la liberación de citotoxinas para destruir la membrana celular e hidrolizar a los queratinocitos provocando así descamación de la piel y favoreciendo la infección, incluso algunas cepas pueden formar biopelículas que facilitan su adhesión a la célula huesped (Hill y Imai, 2016; Maali et al., 2018; Giacoboni y Gagetti, 2020).

Debido al aumento exponencial de cepas resistentes a meticilina, la guía actual de la Sociedad Internacional de Enfermedades Infecciosas de los Animales de Compañía (ISCAID, por sus siglas en inglés) propone el uso único de terapia tópica para el tratamiento de piodermas superficiales y recurrir a la administración de antibióticos sistémicos cuando se trate de una afección recurrente (Loeffler et al., 2025).

Existen diferentes productos tópicos (p. ej. cremas, ungüentos, geles vendajes y champús) formulados con uno o varios compuestos activos incluyendo lactato de etilo, clorhexidina, extractos de plantas y/o diversos compuestos naturales. La mayoría de los tratamientos tópicos principalmente proveen a la herida una barrera física protectora y en algunos casos proporcionan efectos humectantes para en conjunto disminuir la inflamación y acelerar el proceso de cicatrización. Sin embargo, estos productos suelen tener beneficios limitados, especialmente cuando se trata de heridas superficiales infectadas (Diaz, 2024). Por esta razón, se han investigado nuevas formulaciones que al mismo tiempo sean capaces de acelerar la cicatrización, mejorar la apariencia final de la herida y ayudar a combatir infecciones bacterianas.

Hidrogeles como tratamiento tópico

Una de las recientes formulaciones para el tratamiento de las heridas infectadas es la aplicación de hidrogeles, un tipo de vendaje húmedo con bordes adhesivos que se coloca sobre diferentes tipos de heridas tales como úlceras, quemaduras y cortaduras (Ahmed, 2015). Los hidrogeles son compuestos con estructuras tridimensionales que están conformados por cadenas poliméricas de gran actividad hidrofílica. Gracias a esta propiedad, los hidrogeles pueden sostener altas cantidades de agua para proveer un ambiente adecuado a la herida y así acelerar la reparación del tejido cutáneo (Figura 1). A diferencia de los vendajes comunes, los hidrogeles se pueden elaborar con diferentes polímeros sintéticos o naturales. Dependiendo del tipo de polímero o la combinación de estos, serán los efectos que tendrá sobre la herida (Zhang et al., 2020).

Imagen 1. Aplicación de hidrogel en heridas superficiales. La red de cadenas poliméricas propicia el proceso de cicatrización.

Fuente: elaboración propia con elementos de Biorender.com

Ejemplos de polímeros y sus beneficios.

El quitosano es un polímero natural que de manera comercial se obtiene principalmente de los exoesqueletos de crustáceos como langostinos, cangrejos, camarones y langostas.

Los vendajes e hidrogeles con quitosano han demostrado ser capaces de ayudar a cicatrizar lesiones abiertas a largo plazo y ayudar a detener el sangrado cuando son aplicados al instante (Su et al., 2021). Otro polímero natural que proviene de la pared celular de las plantas es la lignina. Debido a la variedad de grupos químicos que posee, la lignina otorga múltiples funciones mecánicas a los hidrogeles, como lo son mayor adhesividad, flexibilidad y elasticidad. También posee una cantidad elevada de compuestos fenólicos con actividad antioxidante que además promueven la cicatrización (Zhang et al., 2019).

Además de los polímeros naturales, también los polímeros sintéticos, como el alcohol polivinílico (PVA), sirven principalmente para dar al hidrogel una base y estructura adecuada que permitan su utilización en heridas.

Estos polímeros proveen biocompatibilidad y biodegradabilidad, permitiendo una interacción segura del hidrogel con la piel y favoreciendo una degradación natural sin dejar residuos tóxicos en el área de aplicación (Ahmed, 2015). Otros ingredientes potenciales para hidrogeles lo constituyen las arcillas minerales, estas confieren resistencia y actividad antimicrobiana adicional.

Descripción y beneficios de las arcillas minerales

Las arcillas minerales, también conocidas como filosilicatos, son el resultado de la descomposición de rocas sedimentarias, es decir, rocas formadas a partir de la acumulación y consolidación de distintos materiales en áreas subterráneas o subacuáticas. Su estructura consiste en una capa octaédrica de aluminio en medio de dos capas tetraédricas de silicio (Figura 2) (Bibi et al., 2016). Entre cada capa de silicio hay un espacio interlaminar con agua y cationes. Gracias a la carga neta electronegativa, que se origina por la sustitución de cationes divalentes en la capa octaédrica, las arcillas minerales pueden atraer componentes con carga positiva,proteínas, toxinas e inclusive microrganismos a su superficie. Por lo tanto, pueden ayudar a controlar infecciones microbianas.

Otros beneficios de las arcillas minerales son la adsorción de compuestos tóxicos para las células, promueven la angiogénesis e inducen la multiplicación de los diferentes cuerpos celulares que participan en el proceso de cicatrización (Naumenko et al., 2016). Además, algunos estudios han demostrado que estos minerales aumentan la respuesta de adhesividad, diferenciación y proliferación de las células epidérmicas (Golubeva et al., 2022). Por estas razones, se han elaborado diversas formulaciones experimentales de hidrogeles con arcillas minerales en combinación con distintos polímeros (Kaboré et al., 2025).

Preparación de hidrogeles con arcillas minerales

Los hidrogeles con arcillas minerales pueden prepararse por métodos químicos, donde se utiliza un reactivo para promover la unión entre polímeros por medio de enlaces covalentes, o por métodos físicos, donde los polímeros se unen principalmente por enlaces iónicos o por puentes de hidrógeno. Independientemente del método, para la formulación de hidrogeles se requiere lo siguiente:

En el tratamiento de heridas suelen preferirse los hidrogeles elaborados por métodos físicos puesto que se reduce el riesgo que se presenten residuos químicos en el producto final. Además, este método de elaboración permite reversibilidad entre el estado sólido y líquido del hidrogel como se ilustra en la (Figura 3).

Imagen 2. Complejo de filosilicato y cationes interlaminares. Imagen generada con IA adaptada del modelo de Deng et al., 2010.

Polímero base: Forma la estructura principal del hidrogel.
Polímeros auxiliares: Proveen características mecánicas adicionales (fuerza, elasticidad, entre otros).
Reactivos auxiliares: Suelen ser fármacos o productos naturales (como miel, arcilla o aceites esenciales) para proporcionar efectos terapéuticos.
Agente reticulante: Estabiliza las cadenas formadas por las uniones entre polímeros.

$Imagen 3. Ejemplo de formulación de un hidrogel con arcilla y miel elaborado por un método físico. El quitosano y EL PVA actúan sinérgicamente para reforzar las cadenas poliméricas, permitiendo elasticidad y resistencia a la fractura. Fuente: Elaboración propia con elementos de Biorender.com$

Imagen 3. Ejemplo de formulación de un hidrogel con arcilla y miel elaborado por un método físico. El quitosano y EL PVA actúan sinérgicamente para reforzar las cadenas poliméricas, permitiendo elasticidad y resistencia a la fractura.

Fuente: Elaboración propia con elementos de Biorender.com

Aplicaciones de hidrogeles in vitro e in vivo

En la actualidad, únicamente se han explorado las propiedades de las arcillas en cultivos celulares en condiciones experimentales y en roedores. Karaubayeva y colaboradores (2024) comprobaron la efectividad antimicrobiana de la arcilla caolinita en conjunto con aceite esencial de Ziziphora spp (planta parecida al poleo) contra bacterias gram positivas y gram negativas y su capacidad de inducir la producción de colágeno en fibroblastos humanos.

En un estudio por Otto y colaboradores (2016) se analizó la actividad antimicrobiana y antinflamatoria de una arcilla illita, dos tipos de montmorillonita y caolinita sobre una infección estafilocócica resistente a meticilina (MRSA) cutánea en ratones.

Todas las arcillas mostraron una reducción significativa de la carga bacteriana y disminución de la dermatitis en los roedores (Otto et al., 2015). En otro estudio por Noori y colaboradores (2017) se utilizó un hidrogel con montmorillonita para medir la aceleración de cicatrización en cortaduras realizadas en ratones. Los resultados mostraron que las heridas de los roedores con el hidrogel tardaron hasta 9 días en recuperarse y se formó una costra más pequeña y una cicatriz con mejor apariencia estética en comparación de los ratones a los que únicamente se les aplico un hidrogel sin arcilla, en los que se formó una costra prominente y cuya cicatrización tardó más de 12 días (Noori et al., 2018).

Productos similares en medicina veterinaria

Los productos tópicos más utilizados para piodermas superficiales en la práctica clínica veterinaria, suelen incluir champús de clorhexidina y jabones dermatológicos. Así también se encuentran productos con una función parecida a los hidrogeles como son los geles cicatrizantes con extractos naturales o vendajes-apósitos de miel de Manuka. Sin embargo, hasta la actualidad, no se encuentran a la venta productos comerciales con forma farmacéutica de hidrogel o que utilicen arcillas minerales dentro de su formulación.

Hallazgos y aplicaciones futuras

De acuerdo con investigaciones recientes, las arcillas muestran resultados prometedores para su aplicación en heridas infectadas en modelos animales. La formulación de hidrogeles que incluyan arcillas en su formulación debe mostrar seguridad y eficacia antes de su comercialización. Para evaluar eficacia, se requiere de nuevos protocolos en los que se pueda determinar la efectividad de hidrogeles con arcillas minerales en heridas infectadas en otras especies, como son los animales domésticos. En algunos proyectos de investigación ya se ha iniciado el estudio sobre aplicación de hidrogeles con arcilla en perros para verificar primeramente su seguridad en pacientes sanos, resultados al momento no muestran reacciones dermatológicas desfavorables (Figura 4) resaltando su seguridad para futuras aplicaciones en perros con heridas infectadas.

Imagen 4. Piel de zona auricular de canino antes y después de la aplicación de hidrogel con arcilla y miel. (A) Antes de la aplicación, (B) 6 horas después de la aplicación, (C) 72 horas después de la aplicación, (D) Estado de la zona después de 72 horas de exposición, (E) grosor de hidrigel y (F) Adecuación del hidrogel preaplicación. Imagenes de autoría propia.

Conclusión

Debido a las limitaciones de los vendajes tradicionales y el tratamiento convencional para heridas infectadas en la piel, la elaboración de nuevos productos como los hidrogeles de arcilla y miel tienen gran potencial para brindar protección de las heridas, controlar las infecciones superficiales y acelerar la cicatrización. Las nuevas formulaciones de hidrogeles de arcillas minerales e ingredientes naturales terapéuticos como la miel deben probar su seguridad y eficacia en pacientes veterinarios antes de considerar su comercialización. Es entonces muy importante contar con alternativas tópicas seguras que coadyuven al tratamiento de piodermas superficiales en animales domésticos y el uso de hidrogeles merece ser evaluado como una estrategia prometedora para este propósito.