MEJORA DE PRÓTESIS
Titanio poroso para mejorar la regeneración de huesos
Investigadores andaluces crean nuevas estructuras metálicas que mejoran la integración de las prótesis tras una fractura y favorecen la recuperación ósea.
Carmen Cáceres. Sevilla | dmredaccion@diariomedico.com | 01/12/2014 00:00
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José Becerra, responsable del proyecto y director del Bionand. (DM)
VISTA:
Investigadores del Laboratorio de Bioingeniería y Regeneración Tisular (Labret), ubicado en el Centro Andaluz de Nanomedicina y Biotecnología (Bionand), han desarrollado nuevas estructuras de titanio poroso, en colaboración con el Instituto Tecnológico de Canarias, que mejoran la integración de las prótesis tras una fractura y favorecen la recuperación ósea.
El objetivo es conseguir piezas de titanio que puedan corregir defectos óseos, como es el caso de las prótesis o de una pérdida traumática de hueso. José Becerra, responsable del proyecto, catedrático de Biología Celular de la Universidad de Málaga y director de Bionand, explica que se trata de "sustituir metal macizo por metal poroso, donde los poros llegan a constituir hasta el 80 por ciento del volumen de la pieza, con lo cual, la pieza de metal tiene muchos huecos vacíos en los que puede crecer el hueso". Cuando se coloca un implante metálico lo ideal es que se integre en el hueso, de manera que, con el tiempo, titanio y hueso del huésped sean una misma cosa.
El objetivo es conseguir piezas de titanio que puedan corregir defectos óseos, como es el caso de las prótesis o de una pérdida traumática de hueso. José Becerra, responsable del proyecto, catedrático de Biología Celular de la Universidad de Málaga y director de Bionand, explica que se trata de "sustituir metal macizo por metal poroso, donde los poros llegan a constituir hasta el 80 por ciento del volumen de la pieza, con lo cual, la pieza de metal tiene muchos huecos vacíos en los que puede crecer el hueso". Cuando se coloca un implante metálico lo ideal es que se integre en el hueso, de manera que, con el tiempo, titanio y hueso del huésped sean una misma cosa.
Para ello, es preciso que se pueda formar hueso dentro de la estructura de titanio.Las prótesis de titanio macizo se colocan con pegamento para fijar el metal al hueso y este pegamento es un elemento extraño entre el metal y el hueso que no sobrepasa los diez años de duración, lo que significa que después hay que volver a poner otra prótesis.
Otras veces, la superficie del titanio presenta algunas irregularidades para que se adhiera mejor al hueso. "En ambos casos son frecuentes los recambios. Con el titanio poroso tratamos de evitar los rescates protésicos que se producen por el aflojamiento de la prótesis", afirma Becerra, que destaca la ventaja que supone que el hueso crezca dentro de los primeros milímetros de la prótesis, lo que produce una mejor integración. Este material se puede utilizar para cualquier tipo de prótesis sin comprometer su estabilidad mecánica.
Ingeniería de tejidos
Para ayudar biológicamente al crecimiento óseo y mejorar la situación en la que el individuo tiene poca capacidad biológica de sintetizar hueso, la ingeniería de tejidos ayuda a que su regeneración sea más y mejor mediante el uso de células madre óseas y moléculas que inducen su formación.
Para ayudar biológicamente al crecimiento óseo y mejorar la situación en la que el individuo tiene poca capacidad biológica de sintetizar hueso, la ingeniería de tejidos ayuda a que su regeneración sea más y mejor mediante el uso de células madre óseas y moléculas que inducen su formación.
El titanio poroso permite rellenar los poros con un polímero de colágeno natural al que se adhieren las moléculas osteoinductoras que sirven para que las células alojadas en su interior se diferencien hacia osteoblastos.
Se han empleado unas pequeñas moléculas intermediarias, denominadas CBD-RGD (péptidos biomiméticos), que tienen capacidad para fijarse por un lado al colágeno y por otro lado a la célula, y sirven para atraer a las células madre a estas estructuras. "Esto permite usar cantidades mucho menores de moléculas osteoinductoras -nanogramos-, por lo que se reduce el precio de la intervención y se evitan efectos secundarios de las dosis elevadas de estas moléculas denominadas BMP (proteínas morfogenéticas de hueso)".
Elaboración del titanio
En colaboración con la Unidad de Cirugía Maxilofacial del Hospital Carlos Haya, de Málaga, se está experimentando con titanio poroso en animales, cuyos resultados se presentarán el próximo año.
En colaboración con la Unidad de Cirugía Maxilofacial del Hospital Carlos Haya, de Málaga, se está experimentando con titanio poroso en animales, cuyos resultados se presentarán el próximo año.
El material está autorizado para uso en clínica humana, aunque sin ingeniería de tejidos, cuyos elementos (colágeno, biomoléculas y células) "deberán ser objeto de aprobación explícita en ensayos clínicos".
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Pertenencia
El Labret también forma parte del Ciber en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina , de la Red de Terapia Celular y del Instituto de Biomedicina de Málaga.
El Labret también forma parte del Ciber en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina , de la Red de Terapia Celular y del Instituto de Biomedicina de Málaga.
Publicación
Los científicos ya han publicado un artículo en la revista 'Tissue Engineering' que corresponde al ensayo de la molécula RGD junto con el colágeno y las moléculas señalizadoras.
Los científicos ya han publicado un artículo en la revista 'Tissue Engineering' que corresponde al ensayo de la molécula RGD junto con el colágeno y las moléculas señalizadoras.
Futuro
Cuando el metal, las células y moléculas osteoinductoras se prueben en humanos, probablemente no haya que rescatar ninguna prótesis porque habrá una buena integración.
Cuando el metal, las células y moléculas osteoinductoras se prueben en humanos, probablemente no haya que rescatar ninguna prótesis porque habrá una buena integración.
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