La solución para la artritis: estímulos elétricos
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Actualmente los mejores tratamientos disponibles intentan reemplazar el cartílago dañado con una pieza sana extraída de otra parte del cuerpo o de un donante. Pero la cantidad de cartílago saludable es limitada. Si es propio, trasplantarlo podría dañar el lugar de donde fue obtenido; si es de otra persona, es probable que su sistema inmunológico lo rechace.
Por ello, el mejor tratamiento posible sería regenerar cartílago sano en la propia articulación dañada.
Algunos investigadores han intentado amplificar los factores de crecimiento químico para inducir al cuerpo a desarrollar cartílago por sí mismo; otros intentos se basan en un andamio de bioingeniería para darle al cuerpo una plantilla para el tejido fresco. Pero ninguno de estos enfoques funciona, ni siquiera en combinación.
«El cartílago regenerado no se comporta como el cartílago nativo. Se rompe, bajo las tensiones normales de la articulación», señala el bioingeniero de UConn, Thanh Nguyen ,autor del estudio que se publica en «Science Translational Medicine»
El laboratorio de Nguyen ha estado trabajando en la regeneración del cartílago y han descubierto que las señales eléctricas son clave para el crecimiento normal.
El laboratorio de Nguyen ha estado trabajando en la regeneración del cartílago y han descubierto que las señales eléctricas son clave para el crecimiento normal.
Primero diseñaron un andamio de tejido hecho de nanofibras de ácido poli-L láctico (PLLA), un polímero biodegradable que a menudo se usa para coser heridas quirúrgicas.
Dicho nanomaterial tiene una propiedad llamada piezoelectricidad. Así, cuando se presiona, produce una pequeña ráfaga de corriente eléctrica.
De esta forma, explican, el movimiento regular de una articulación, como el de una persona que camina, puede hacer que el andamio PLLA genere un campo eléctrico débil pero constante que anime a las células a colonizarlo y convertirse en cartílago.
Con esta alternativa no se necesitan factores de crecimiento externos ni células madre (que son potencialmente tóxicas o tienen riesgo de eventos adversos no deseados) y, lo que es más importante, el cartílago que crece es mecánicamente robusto.
El equipo probó su sistema en la rodilla de un conejo herido. Al conejo se le permitió subirse a una cinta rodante para hacer ejercicio después de implantar el andamio y, tal como se predijo, el cartílago volvió a crecer normalmente.
«La piezoelectricidad es un fenómeno que también existe en el cuerpo humano. Los huesos, los cartílagos, el colágeno, el ADN y varias proteínas tienen una respuesta piezoeléctrica.
Nuestro enfoque para curar el cartílago tiene una gran traslación clínica y estudiaremos el mecanismo de curación relacionado», asegura Yang Liu, autor principal del trabajo publicado.
Se trata de un resultado fascinante, pero necesitamos probarlo en un animal más grande, uno con un tamaño y peso más cercano a un humano
Los resultados son emocionantes, pero Nguyen prefiere ser cauteloso.
«Se trata de un resultado fascinante, pero necesitamos probarlo en un animal más grande, uno con un tamaño y peso más cercano a un humano», dice Nguyen.
Su laboratorio querría observar a los animales tratados durante al menos un año, probablemente dos, para asegurarse de que el cartílago sea duradero. Y sería ideal probar los andamios PLLA también en animales mayores.
La artritis es una enfermedad propia de la vejez en los seres humanos. Los animales jóvenes se curan más fácilmente que los viejos: si el andamiaje piezoeléctrico también ayuda a los animales más mayores a curarse, podría suponer un gran avance en el campo de la bioingeniería.