Investigadora mexicana experimenta con biovidrios que podrían ayudar a mejorar problemas óseos.
Estos vidrios bioactivos podrían insertarse donde hay algún problema óseo como la osteoporosis.
CIUDAD DE MÉXICO.- La doctora Ena Athenea Aguilar Reyes trabaja en la ingeniería de materiales basados en biovidrios: vidrios bioactivos que se podrían insertar donde hay algún problema óseo, como la osteoporosis.
Los biovidrios son mezclas de óxidos que deben cumplir ciertas características para serlo, como la cantidad de óxido de silicio y la relación de calcio-fósforo que contengan. Cuando contiene menos de 60 por ciento de óxido de silicio y alto contenido de calcio y fósforo, el vidrio es capaz de reaccionar y mediante intercambio iónico con los fluidos corporales, disolverse y formar hidroxiapatita.
Con el objetivo de generar un material que permitiera regenerar el tejido óseo, la doctora en ingeniería de materiales por la Universidad de McGill en Montreal, Canadá, Ena Athenea Aguilar Reyes, y profesora investigadora titular C de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH), trabaja con implantes temporales hechos de espuma o andamios de vidrio bioactivo que se insertan donde hay algún problema óseo como la osteoporosis.
En entrevista para la Agencia Informativa del Conacyt, la Dra. Aguilar señaló que implantar el andamio de biovidrio sirve como soporte para que las células óseas se adhieran al material y proliferen. “La idea de utilizar este material es que sea apto para que las células se reproduzcan y se regenere el hueso”.
Su investigación se encuentra en fase de desarrollo, y hasta el momento ha sido probada a nivel celular. Explica la Dra. Aguilar: “En los huesos tenemos cuatro tipos de células: células osteoprogenitoras; los osteoblastos, que se encargan de formar el hueso; los osteoclastos, que reabsorben el hueso; y los osteocitos, células que en sí mismas forman el hueso”.
La doctora señala que cuando se tiene una enfermedad como osteoporosis, la actividad de los osteoclastos es mayor a los osteoblastos. “Esto significa que el hueso se reabsorbe más rápido de lo que se crea”. Lo que comúnmente se hace es que se injertan piezas metálicas que ayuden a los huesos a seguir cumpliendo su función de sostener el cuerpo; sin embargo, no se regenera.
Existen algunos mecanismos para regenerar el hueso, menciona la doctora, como el uso de cemento óseo, pastas, polvos o espumas. “Nosotros usamos espumas que sirven como soporte, esta espuma se disuelve, y mediante un intercambio de iones se genera la hidroxiapatita, que es un material cerámico del que están formados los huesos, los osteoblastos se adhieren a la espuma permitiendo que se regenere por la proliferación de las células”.
Algunos de los problemas que se pueden tratar con ingeniería de tejidos, alude la doctora, son el caso de enfermedades como la osteomielitis y la osteopenia, la pérdida de una parte pequeña de hueso por un accidente o cuando se sobrepasa el tamaño crítico de una grieta o fisura.
”Con nuestro método hemos logrado generar una porosidad de 60 a 80 por ciento, mientras que otros métodos arrojan un resultado fibroso que no se asemeja a la estructura de porosidad interconectada del hueso”.
Señala que como se trata de implantes temporales, tiene muy buenas propiedades porque no se busca que reemplacen el hueso completo, cuya resistencia sería complicado igualar.
Los biomateriales se ensayan en cultivos con células óseas de ratón. “Las células se cultivan in vitro, con el medio y nutrientes apropiados. Después se agrega el material y se hacen mediciones de fosfatasa alcalina, colágeno, y de viabilidad o toxicidad”.
La primera característica de un biomaterial es que no debe ser tóxico, además, señala la doctora, debe permitir que las células se adhieran y proliferen sobre su superficie. El siguiente paso es realizar pruebas in vivo, que es implantar el biomaterial en el ratón y monitorear su respuesta con el tejido vivo.
También han hecho pruebas con fibroblastos, que son las células de la piel, observando que funcionan. “Ahora empezaremos a hacer pruebas con osteoblastos de humanos” (Con información de la Agencia Informativa del Conacyt y de Paloma Carreño Acuña).
