Sucedáneo de cartílago lo bastante fuerte para ser implantado en rodillas
CIENCIA Y TECNOLOGÍA.
El cartílago es un tejido blando y gomoso que cubre los extremos de los huesos y les permite deslizarse suavemente uno contra otro. En el caso de las piernas, ayuda a absorber una enorme cantidad de fuerza con cada paso, típicamente entre dos y tres veces el peso del cuerpo de la persona. La fina y resbaladiza capa de cartílago entre los huesos de la rodilla es una maravilla de la ingeniería natural: resulta lo bastante fuerte para soportar el peso de una persona, pero lo suficientemente blando y flexible como para proteger la articulación frente a impactos, durante décadas de uso repetido. Sin embargo, el cartílago tiene una capacidad limitada para curarse y repararse a sí mismo; una vez que se ha desgastado por la edad, o por un uso excesivo o debido a un traumatismo, es difícil reemplazarlo.
Los investigadores de la Universidad Duke han desarrollado el primer cartílago sintético en gel con la misma robustez del cartílago real. Imagen: Feichen Yang, Duke University
Crear de manera artificial un material con esa combinación tan peculiar entre blandura y robustez ha sido una meta inalcanzable para la comunidad científica durante mucho tiempo.
Ahora, unos investigadores de la Universidad Duke en Estados Unidos han creado un hidrogel experimental que, hasta donde se sabe, es el primero en igualar la fuerza y durabilidad del cartílago natural.
El material puede parecer un primo lejano de la gelatina, que lo es, pero resulta increíblemente robusto, pese a ser agua en un 60%.
Sus creadores, entre los que figuran Ben Wiley y Ken Gall, aseguran que es el primer hidrogel (material hecho de polímeros absorbentes de agua) capaz de soportar tirones y cargas pesadas tan bien como lo hace el cartílago humano, sin desgastarse con el tiempo.
Este nuevo material podría algún día ofrecer a las personas con problemas de rodilla una buena opción para reemplazar su cartílago dañado.
Para los pacientes que quieren evitar o posponer la implantación de una prótesis de rodilla, que habitualmente no dura toda la vida, el cartílago artificial puede ser la mejor opción. Los hidrogeles han sido investigados para su uso como sustituto del cartílago desde la década de 1970 y se utilizan en lentes de contacto blandas y pañales desechables. Muchos científicos del sector se sienten atraídos por estos materiales debido a su capacidad para amortiguar impactos, facilitar el deslizamiento y evitar dañar células cercanas. Pero hasta ahora han demostrado ser demasiado débiles para ser usados en articulaciones de carga como la rodilla.
El nuevo hidrogel consiste en dos redes de polímeros entrelazados: una hecha de hilos elásticos como espaguetis y la otra más rígida y parecida a una cesta, con cargas negativas a lo largo. Un refuerzo adicional lo proporciona un tercer ingrediente, una malla de fibras de celulosa.
Cuando el gel se estira, las fibras de celulosa resisten el estiramiento y ayudan a mantener el material cohesionado. Y cuando se aprieta, las cargas negativas a lo largo de la otra red polimérica se repelen entre sí y se pegan al agua, ayudando a que vuelva a su forma original.
Solo esta combinación de los tres componentes es la que permite disponer al mismo tiempo de flexibilidad y rigidez, y por lo tanto robustez, tal como destaca Feichen Yang, del equipo de investigación.
Para que el nuevo material pase del laboratorio a la clínica se necesitarán al menos tres años, según estima Wiley. Las pruebas de seguridad iniciales sugieren que el material no resulta tóxico para las células, al menos para las cultivadas en el laboratorio. El siguiente paso es diseñar un implante que los investigadores puedan probar en ovejas.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings