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miércoles, 19 de enero de 2011

Las prótesis articulares biológicas podrían ser realidad gracias a la ingeniería tisular.




Sustituir una articulación con artrosis, artritis reumatoide, o tras una fractura,  puede mejorar muchísimo la calidad de vida de una persona eliminando el dolor y mejorando la movilidad.  Actualmente es muy frecuente implantar prótesis de cadera y  rodilla, y cada vez más de hombro e incluso codo,  tobillo, carpo, y pequeñas articuladciones de la mano y dedos. Pero, ¿qué pasaría si en lugar de prótesis de metal, cerámica o plástico utilizaramos articulaciones completamente nuevas hechas con tejido del propio paciente? Podrá ser posible pronto según investigadores norteamericanos. Aunque de momento los estudios solo se han hecho con animales (conejos).

A la izquierada rodilla con artrosis. A la derecha, prótesis de rodilla convencional de metal (componente femoral) y plástico (componente tibial).

Lo mismo para una prótesis de cadera convencional. En la imagen los dos componentes son de metal aunque pueden ser también de metal (cabeza) y plástico (cotilo) o de cerámica.


University of Missouri researchers are part of team that has successfully regenerated complete shoulder joint surfaces using the patient's own cells

Biological joints could replace artificial joints


Investigadores de las universidades de Missouri y Columbia han encontrado una manera para fabricar prótesis biológicas para sustituir articulaciones en animales (conejos) y piensan que la fabricación de prótesis biológicas para recambio (artroplastia) en humanos utilizando sus propias células no está lejos.

James Cook, un investigador de la Universidad de Missouri (que se llama igual que el famoso navegante inglés) , en  la escuela de veterinaria y el departamento de cirugía ortopédica, concretamente en el "Mizzou’s Comparative Orthopaedic Laboratory" a participado en la investigación que ha creado cartílago animal utilizando un andamio biológico en las articulaciones de conejos. Cook se encargó del diseño del implante y la cirugía. El estudio fué liderado por Jeremy Mao de la universidad de Columbia, de partamento de ingeniería biomédica.








Este andamiaje recubierto de cartílago fué implantado en hombros de conejos con la misma técnica que se utiliza para prótesis humanas de hombro. En la cirugía se retira por completo la cabeza humeral. Los andamiajes biológicos se impregnan de un factor de crecimiento que facilita que se desarrollen células madre  cultivadas del propio receptor y se direrencien en condrocitos y osteocitos (cartílago y hueso).
Teoricamente esta nueva articulación evitaría necesitar recambios protésicos. Y es que las prótesis actuales con superficies de cerámica, plásticos especiales o metal se gastan con el tiempo y hay que cambiarlas cada 10 ó 15 años. (Aumentar la duración de los materiales es otra búsqueda en investigación de biomateriales).


Los conejos operados de esta manera se recuperaron antes que aquellos en los que no se incluyó este nuevo material biológico. Cuatro meses después se comprobó cómo el implante había regenerado una superficie de cartílago en la nueva cabeza humeral. El siguiente paso será hacer estudios en animales más grandes.

Dibujo de una prótesis de hombro metálica convencional en un ser humano.


Otros modelos, más utilizados actualmente en personas son las  prótesis de hombro invertidas. (En el lugar de la glena que es cóncava colocamos la superficie convexa y de alrevés en el húmero).


El objetivo final de estos investigadores es acabar con las prótesis de metal y plástico y en su lugar conseguir regenerar articulaciones completas de material biológico del propio paciente cultivado para sustituir aquellas que cualquiera pueda necesitar.

En palabras del propio James Cook: “Our goal at is to do away with metal and plastic joints, and instead, regenerate a fully functional biologic joint for everyone who needs one. We think this is the future of orthopaedics and we hope that future is starting here and now.”

...pensamos que este es el futuro del ortopedia y esperamos que este futuro esté empezando aquí y ahora.



Un modelo de prótesis de codo. Por el momento no es una sustitución protésica muy frecuente y se limita a casos con gran destrucción de la articulación, generlamente por artritis reumatoide o artrosis secundarias graves.

Prótesis de tobillo, no es muy utilizada porque aún no está lo suficientemente desarrollada y estudiada como para garantizar buenos resultados. Sería una alternativa a la artrodesis (fijación de la articulación) en casos de tobillos "destrozados". 


Las dudas que me plantean las posibles prótesis biológicas son, ¿Cómo hacer un buen seguimiento con pruebas de imagen? y ¿Por qué sustituir toda la articulación si puedes ir regenerando pequeños daños en la superficie de la articulación natural original?

La tecnología que permite fabricar nuevas articulaciones con tejido vivo del propioa paciente se llama ingeniería tisular (o tissular enginering en inglés). Ya habíamos escrito sobre ello en esta otra entrada del blog.
 En aquella ocasión comentaba algunos de los títulos más interesantes sobre ingeniería tisular. Algunos de estos libros de pueden conseguir gratis en internet legalmente.


 Estos libro se titulan precisamente "The Scaffold" que es como se llama en inglés a ese andamiaje para el crecimiento y diferenciación de células madre.

 


Fuentes:
 Extraído de la web Kurzweil, acceleratiing intelligence por la sugerencia de un seguidor del blog: muchas gracias.





Otros blogs y webs también han comentado el estudio, con información muy breve y repetida:

En inglés:
labspaces.net
science20.com
physorg.com
En español:
jano.es





Los resultados detallados del estudio han sido publicados en The Lancet con el título:

Regeneration of the articular surface of the rabbit synovial joint by cell homing: a proof of concept study 

 The Lancet, Volume 376, Issue 9739, Pages 440 - 448, 7 August 2010. Chang H Lee PhD a, James L Cook DVM b, Avital Mendelson MS a, Eduardo K Moioli PhD a, Hai Yao PhD c, Prof Jeremy J Mao PhD .

 


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Autor: Dr. Samuel Franco Domínguez
http://rehabilitacionblog.com
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