El implante eléctrico podría ayudar a combatir la osteoartritis, una enfermedad bastante dolorosa que es propiciada por el desgaste del cartílago.
Los investigadores mencionan que el dispositivo ha sido probado de forma exitosa en conejos, ya que el cartílago daño se logró regenerar, por lo que al volver a crecer en la rodilla dañada suele asemejarse más a la reparación de la artritis
A través de un nuevo ‘andamio de tejido’ es como los investigadores han creado el implante, convirtiéndose potencialmente en un gran avance en bioingeniería
Los científicos de UConn: Thanh Nguyen, a la izquierda, y Yang Liu, con el andamio de tejido hecho de un polímero biodegradable que, según mencionan, posee la capacidad de tratar dolencias como la artritis.
📷: Nguyen.
Ahí explican la forma en que lograron regenerar con éxito el cartílago en la rodilla de un conejo, lo cual se convierte en un salto prometedor hacia la curación de las articulaciones en humanos.
La artritis es una enfermedad en la que cotidianamente debido a lesiones, edad etc, hay desgaste de las almohadillas de cartílago, encargadas de amortiguar esos puntos, por lo que suele generar dolor intenso, inflamación etc.
Actualmente, los mejores tratamientos disponibles suelen intentar reemplazar el cartílago dañado por una pieza sana extraída de otra parte del propio cuerpo o en si defecto de un donante.
Sin embargo, el cartílago saludable suele ser un suministro limitado. Si se trata del propio, el trasplante podría causar lesiones en la zona anatómica de donde fue tomado; si se trata de cartílago de otra persona, es altamente probable que el Sistema Inmunológico lo rechace.
La mejor opción como tratamiento posible, sería lograr la regeneración de cartílago sano en la propia articulación dañada.
Diversos investigadores han intentado amplificar los factores de crecimiento químico con el objetivo de inducir el cuerpo para que desarrolle cartílago por sí mismo; otros intentos se han basado en la creación de ‘andamios’ de bioingeniería para otorgarle al organismo una plantilla para el tejido fresco.
Sin embargo ninguno de estos enfoques ha funcionado, ni siquiera combinándolos.
El bioingeniero de UConn, Thanh Nguyen, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica, señala:
“El cartílago regenerado no se comporta como el cartílago nativo. Suele romperse bajo las tensiones normales de la articulación”.
En el laboratorio de Nguyen se ha estado trabajando también en la regeneración del cartílago, y han logrado descubrir que las señales eléctricas son clave para el crecimiento normal.
A raíz de los resultados obtenidos, diseñaron un andamio de tejido hecho mediante nanofibras de ácido poli-L láctico (PLLA), un polímero biodegradable que suele utilizarse a menudo en la suturación de heridas quirúrgicas.
El nanomaterial posee una propiedad ordenada llamada piezoelectricidad, cuando se aprieta suele producir una pequeña ráfaga de corriente eléctrica. El movimiento regular de una articulación, como por ejemplo el que genera una persona al caminar, puede hacer que el andamio PLLA genere un campo eléctrico débil pero constante, lo cual estimula a las células a colonizarlo y convertirse en cartílago.
El novedoso método no requiere factores de crecimiento externos ni células madre (que suelen ser potencialmente tóxicas o tienen riesgo de eventos adversos no deseados), y lo que es más importante, el cartílago que crece es mecánicamente robusto.
El grupo recientemente probó el andamio en la rodilla de un conejo herido. Al ejemplar se le permitió subirse a una caminadora para hacer ejercicio después de que se implantó el andamiaje y, tal como se preveía, el cartílago volvió a regenerarse de forma normal.
Yang Liu, becaria postdoctoral en el grupo de Nguyen y autora principal del trabajo publicado, menciona:
“La piezoelectricidad es un fenómeno existente también en el organismo humano. El Hueso, cartílago, colágeno, ADN y varias proteínas poseen una respuesta piezoeléctrica. Nuestro enfoque para la curación del cartílago tiene una gran traslación clínica y analizaremos el mecanismo de curación relacionado”.
Aunque los resultados les genera bastante emoción, Nguyen se muestra cauteloso:
“Este es un resultado fascinante, sin embargo necesitamos probarlo en un animal más grande, uno con un tamaño y peso más cercano a un humano”.
El equipo de investigación tiene contemplado llevar a cabo la observación de los animales tratados durante al menos 1 año, probablemente 2, con el objetivo de asegurarse que el cartílago que se regenere sea lo suficientemente resistente y duradero.
Lo ideal sería probar los andamios PLLA en animales mayores. Generalmente, la artritis es una enfermedad que surge en la vejez en los seres humanos.
Los científicos observaron que los animales jóvenes se curan más fácilmente que los viejos, por lo que si el andamiaje piezoeléctrico también ayuda a los animales más viejos a curarse, realmente podría ser un gran avance de la bioingeniería.
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