Salto prometedor hacia la curación de las articulaciones en los seres humanos
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Salto prometedor hacia la curación de las articulaciones en los seres humanos

Anatomía de la articulación de la rodilla humana

A medida que el cartílago se deteriora, el hueso empieza a chocar con el hueso, y actividades cotidianas como caminar se vuelven terriblemente dolorosas.

Bioingenieros de la Universidad de Connecticut (UConn), en Estados Unidos, han logrado reconstruir el cartílago de la rodilla de un conejo, un salto prometedor hacia la curación de las articulaciones en los seres humanos, según informan en la revista 'Science Translational Medicine'.

 

La artritis es una enfermedad común y dolorosa causada por daños en las articulaciones. Normalmente, unas almohadillas de cartílago amortiguan esos puntos pero las lesiones o la edad pueden desgastarlo.

 

A medida que el cartílago se deteriora, el hueso empieza a chocar con el hueso, y actividades cotidianas como caminar se vuelven terriblemente dolorosas. Los mejores tratamientos disponibles tratan de sustituir el cartílago dañado por una pieza sana tomada de otra parte del cuerpo o de un donante.

 

Pero el cartílago sano es limitado. Si es propio, el trasplante podría dañar el lugar del que se extrajo; si es de otra persona, es probable que el sistema inmunitario lo rechace. El mejor tratamiento posible sería hacer crecer de nuevo cartílago sano en la propia articulación dañada.

 

Algunos investigadores han probado a amplificar los factores de crecimiento químicos para inducir al cuerpo a cultivar cartílago por sí mismo; otros intentos se basan en un andamio de bioingeniería para dar al cuerpo una plantilla para el tejido fresco, pero ninguno de estos enfoques funciona, ni siquiera en combinación.

 

"El cartílago regenerado no se comporta como el cartílago nativo. Se rompe, bajo las tensiones normales de la articulación", explica el bioingeniero de la UConn Thanh Nguyen.

 

El laboratorio de Nguyen también ha trabajado en la regeneración del cartílago y ha descubierto que las señales eléctricas son fundamentales para el crecimiento normal. Diseñaron un andamio tisular hecho de nanofibras de ácido poli-L láctico (PLLA), un polímero biodegradable que suele utilizarse para suturar heridas quirúrgicas.

 

El nanomaterial tiene una propiedad muy interesante llamada piezoelectricidad. Cuando se aprieta, produce una pequeña ráfaga de corriente eléctrica. El movimiento regular de una articulación, como el de una persona que camina, puede hacer que el andamio de PLLA genere un campo eléctrico débil pero constante que anima a las células a colonizarlo y convertirse en cartílago.

 

No se necesitan factores de crecimiento externos ni células madre (que son potencialmente tóxicas o corren el riesgo de sufrir efectos adversos no deseados) y, sobre todo, el cartílago que crece es mecánicamente robusto.

 

El equipo ha probado recientemente el andamio en la rodilla de un conejo lesionado. Se permitió al conejo subirse a una cinta de correr para hacer ejercicio después de implantarle el andamio y, tal como se preveía, el cartílago volvió a crecer con normalidad.

 

"La piezoelectricidad es un fenómeno que también existe en el cuerpo humano. El hueso, el cartílago, el colágeno, el ADN y varias proteínas tienen una respuesta piezoeléctrica. Nuestro enfoque de la curación del cartílago es altamente traslativo desde el punto de vista clínico, y estudiaremos el mecanismo de curación correspondiente", afirma el doctor Yang Liu, becario postdoctoral del grupo de Nguyen y autor principal del trabajo publicado. Los resultados son emocionantes, pero Nguyen se muestra prudente.

 

"Se trata de un resultado fascinante, pero tenemos que probarlo en un animal más grande", con un tamaño y peso más parecidos a los de un ser humano, advierte Nguyen. Su laboratorio querría observar a los animales tratados durante al menos un año, probablemente dos, para asegurarse de que el cartílago es duradero.

 

Y también sería ideal probar los andamios de PLLA en animales más viejos. En los seres humanos, la artritis suele ser una enfermedad de la vejez. Los animales jóvenes se curan más fácilmente que los viejos. Si el andamiaje piezoeléctrico ayuda a los animales mayores a curarse también, podría ser un verdadero avance de la bioingeniería.

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