Método para lograr implantes de prótesis más firmes y duraderos

Un nuevo método de implante ortopédico, ya en una fase avanzada de desarrollo, podría proporcionar implantes mucho más fuertes y duraderos que los de la generación actual de productos.

En la actualidad, los implantes se fabrican normalmente con materiales tales como polietileno, acero inoxidable, titanio o cerámica, y tienen una vida limitada debido a que se aflojan, lo cual hace que necesiten ser reemplazados tras 15 ó 20 años de uso. En la cirugía de reemplazo de cadera, se elimina la cabeza del fémur (hueso del muslo) y se reemplaza con un implante que es mantenido en su lugar mediante una varilla que se fija dentro de la médula a lo largo del hueso.

La médula ósea es una fuente rica de células madre mesenquimales, las cuales pueden dividirse, o "diferenciarse", en otros tipos de células, tales como células de piel, músculo o hueso, que pueden mejorar el proceso de curación. Sin embargo, las células madre también pueden diferenciarse en células que no son terapéuticamente útiles. Resulta muy difícil, incluso en condiciones de laboratorio, controlar artificialmente el resultado final para asegurar que se forme el tipo deseado de células.

Cuando los implantes tradicionales se fijan dentro de la médula ósea, las células madre de la médula no reciben del cuerpo los mensajes que las instan a diferenciarse en células óseas, las cuales ayudarían a crear una unión más fuerte entre el implante y el hueso. En vez de eso, por regla general se diferencian formando un tejido blando que se acumula y que, en combinación con la pérdida natural de densidad ósea que se produce al envejecer, puede debilitar la unión entre el implante y el resto del cuerpo.


Un equipo de científicos de la Universidad de Glasgow y cirujanos del Hospital General del Sur de Glasgow, en el Reino Unido, ha descubierto un método fiable para estimular el crecimiento de células óseas en torno a un nuevo tipo de implante. Este implante será fabricado con un avanzado polímero implantable conocido como PEEK-OPTIMA y desarrollado por Invibio Biomaterial Solutions.

En 2011, el equipo del Dr. Matthew Dalby desarrolló una superficie plástica que permitía un nivel de control, mucho mejor que el logrado previamente, sobre la diferenciación de células madre. La superficie, creada en el Centro de Nanofabricación James Watt, dependiente de la citada universidad, tiene cavidades diminutas de 120 nanómetros. Cuando se colocan células madre sobre la superficie, crecen y se diseminan por las cavidades de un modo que asegura que se diferencien en células terapéuticamente útiles. La forma del receptáculo donde crece una célula madre influye mucho en la clase de célula en la que finalmente se convierte.

Al recubrir el implante de PEEK con esta superficie, se fomenta que las células madre mesenquimales se diferencien del modo deseado, dando lugar a células óseas en este caso. Esto ayudará a que la zona del implante se repare a sí misma de un modo mucho más eficaz del que había sido viable hasta ahora, y posiblemente haga que un implante le dure a un paciente durante el resto de su vida.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Nikolaj Gadegaard de la Universidad de Glasgow, y Dominic Meek del Hospital General del Sur de Glasgow.

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