Un equipo científico ha creado un nuevo biomaterial bioactivo que ha demostrado ser eficaz en la regeneración del cartílago dañado en las articulaciones de la rodilla en un modelo animal de gran tamaño, específicamente ovejas.
Aunque el biomaterial puede parecer una sustancia gomosa, se trata de una compleja red de componentes moleculares diseñada para imitar el entorno natural del cartílago en el cuerpo. Los detalles de este avance se publican en la revista PNAS, en un artículo liderado por investigadores de las universidades Northwestern y Wisconsin-Madison, en Estados Unidos.
En sus experimentos, los científicos aplicaron el biomaterial al cartílago dañado de las rodillas de las ovejas. En solo seis meses, observaron señales de una reparación mejorada, incluyendo el crecimiento de nuevo cartílago que contenía biopolímeros naturales como el colágeno tipo II y los proteoglicanos. Estos componentes permiten una resistencia mecánica sin dolor en las articulaciones.
El equipo de investigación afirma que, con más trabajo, este nuevo material podría utilizarse en el futuro para evitar las operaciones de prótesis de rodilla, tratar enfermedades degenerativas como la artrosis y reparar lesiones deportivas como la rotura del ligamento cruzado anterior.
“El cartílago es un componente esencial de las articulaciones y cuando se daña puede tener un gran impacto en la salud y movilidad de las personas”, explica Samuel I. Stupp, de Northwestern. El problema es que, en humanos adultos, el cartílago no tiene una capacidad inherente para curarse. “Nuestra nueva terapia puede inducir la reparación en un tejido que no se regenera de forma natural”, afirma Stupp.
Componentes del Biomaterial
El biomaterial desarrollado consta de dos componentes principales: un péptido bioactivo que se une al factor de crecimiento transformante beta-1 (TGFb-1), una proteína esencial para el crecimiento y mantenimiento del cartílago, y ácido hialurónico modificado, un polisacárido natural presente en el cartílago y en el líquido sinovial de las articulaciones.
El equipo integró el péptido bioactivo y partículas de ácido hialurónico modificadas químicamente para impulsar la autoorganización de fibras a nanoescala en haces que imitan la arquitectura natural del cartílago. El objetivo es crear un andamio atractivo para que las células del propio organismo regeneren el tejido cartilaginoso.
Pruebas en Ovejas
Para evaluar la eficacia del material, los investigadores lo probaron en ovejas con defectos cartilaginosos en la articulación de la rodilla, una unión compleja de las extremidades posteriores similar a la rodilla humana y que es increíblemente difícil de regenerar. Este trabajo se llevó a cabo en el laboratorio de Mark Markel, de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Wisconsin-Madison.
El equipo inyectó el biomaterial en los defectos del cartílago, donde se transformó en una matriz gomosa. No solo crecía nuevo cartílago para rellenar el defecto a medida que el material se degradaba, sino que el tejido reparado era sistemáticamente de mayor calidad que el de control, según aseguran los científicos.
Ventajas del Nuevo Método
El tratamiento estándar actual para el cartílago dañado es la cirugía de microfracturas, cuyo principal problema es que suele dar lugar a la formación de fibrocartílago, el mismo tipo que se encuentra en las orejas, en lugar de cartílago hialino, que es el necesario para tener articulaciones funcionales. “Al regenerar el cartílago hialino, nuestro método debería ser más resistente al desgaste, solucionando el problema de la escasa movilidad y el dolor articular a largo plazo, y evitando también la necesidad de reconstruir las articulaciones con grandes piezas”, concluye Stupp.
Este avance promete revolucionar el tratamiento de las lesiones articulares, ofreciendo una alternativa más efectiva y menos invasiva a las actuales técnicas quirúrgicas.
fuente: Northwestern Now
