Novedoso material, capaz de regenerar meniscos lesionados

Para muchos caminar, subir o bajar escaleras es un proceso tan común que no pensamos que con cada acción se pone en marcha toda una maquinaria en nuestro organismo. Mente, articulaciones, músculos, así como distintos mecanismos internos trabajan coordinadamente para que podamos caminar para adelante o para atrás, girar o incluso correr. Una pieza básica para lograrlo son los meniscos, los cuales nos permiten tener un adecuado funcionamiento de la rodilla.

Los meniscos sirven para alinear el fémur con la tibia, además amortiguan todo nuestro peso al caminar o al subir escaleras, y nos permiten tener estabilidad. En su parte externa sí existe vascularización, mientras que en la interna no, por lo que si a una persona se le llega a dañar esta parte siente mucho dolor y es muy probable es que ya no pueda ser reparada.

¿Por qué se daña un menisco? Existen enfermedades degenerativas que lo van afectando, así como el ejercicio, la edad, el sobrepeso y la obesidad.

Frente a este panorama, la doctora Miriam Rocío Estévez González, investigadora del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada (CFATA) de la UNAM, junto con un grupo de especialistas integrado por el doctor Domingo Rangel Miranda y el doctor Gabriel López Calzada, trabajan en el desarrollo de un biomaterial a base de polímeros que reemplace o regenere el menisco.

@#¿Qué es un biomaterial?#@

Un biomaterial es aquel material diseñado para actuar con sistemas biológicos, cuya finalidad es tratar, aumentar, sustituir o regenerar algún tejido, órgano o función del cuerpo. Su característica principal es que está en contacto directo con el ser humano, con el fin de mejorar su calidad de vida. El biomaterial debe ser biocompatible y biofuncional, es decir, no debe causar efectos colaterales adversos, contar con las características necesarias para las que fue creado y, dependiendo de su aplicación, deberá ser biodegradable o bioestable.

El mayor desarrollo de nuevos materiales para aplicaciones biomédicas ocurrió durante la primera y segunda guerra mundial, pues ante el gran número de heridos que éstas provocaban se tuvo la necesidad de encontrar soluciones rápidas para los diferentes tratamientos de salud.

Un hecho que dio cuenta de que los polímeros podían ser utilizados como biomateriales, es que las cabinas de los aviones de combate estaban hechas de un polímero llamado polimetilmetacrilato (PMMA) y si a los soldados durante una batalla se les llegaba a incrustar astillas de éste en el ojo, no se quedaban ciegos, e incluso, se descubrió que los fragmentos de dicho material no causaban ninguna reacción de rechazo, es decir, era un material inerte y compatible con los tejidos oculares.

@#Elaboración del biomaterial#@

Existen cuatro tipo de biomateriales: metálicos, poliméricos, cerámicos y compuestos. Dado el tipo de aplicación que la doctora Estévez González buscaba para la investigación que realiza, encontró que los polímeros eran los más adecuados para desarrollar materiales que sirvan como sustitutos o regeneradores de cartílago y meniscos.

Trabajar en este proyecto también es parte de un interés personal de la investigadora, ya que su hija de 19 años se ha lastimado mucho los meniscos al realizar actividades como la equitación y el baile. Así, fue que desde hace casi tres años empezó a estudiar las características tanto del menisco como del material que utilizaría en su proyecto, que en este caso sería una mezcla de diferentes polímeros.

El cartílago que existe en la rodilla está compuesto por fibras y la forma del menisco es de media luna, además presenta diferentes arreglos a lo largo y ancho de su estructura, que le confieren propiedades muy específicas.

“Me percaté de la necesidad de hacer fibras y no hacer lo que ya se ha hecho, porque investigadores de otras partes del mundo ya han tratado de hacer sustitutos de meniscos utilizando la misma técnica que nosotros, que es el electrohilado o electrospinning, pero nada más utilizando un tipo de polímero. Nosotros utilizamos diferentes polímeros, como el colágeno, presente en los cartílagos de los meniscos de las rodillas”, comentó la doctora Estévez González.

Uno de sus primeros objetivos fue realizar fibras que fueron depositadas en un molde hecho especialmente para igualar el arreglo que tienen las fibras en los meniscos, dada la complejidad que presentan.

En ese sentido, la principal aportación de este laboratorio ha sido la realización de prototipos con la forma y arreglos similares a los presentes en los meniscos de rodillas, usando mezclas de diferentes polímeros.

Así la investigadora y sus colaboradores lograron que el biomaterial tuviera biocompatibilidad, así como propiedades mecánicas y morfológicas similares a las de los meniscos.

En la actualidad, están acoplando los resultados a una impresora 3D, con el fin de que se puedan hacer prototipos de sustitutos de meniscos o regeneradores de los mismos a la medida de cada paciente, puntualizó la también secretaría académica del CFATA.

Ya se realizaron pruebas del material en animales de laboratorio para observar cómo es que el arreglo de las fibras obtenido permitía o no la vascularización. Lo que observaron es que empezó a crecer tejido, no hubo ningún tipo de rechazo, e incluso, notaron que existía crecimiento celular sobre el material.

@#Tecnología universitaria#@

Cabe destacar que en el CFATA cuentan con un equipo de electrospinning construido por la doctora Estévez González y su equipo de trabajo, asimismo desarrollaron en el Centro toda la tecnología para hacer la síntesis de los polímeros, además posee una impresora 3D.

La universitaria aclaró que lo único que no realizan en el CFATA son las pruebas biológicas, en éstas los apoyaron investigadores de la Escuela de Ciencias de la Salud de la Universidad del Valle de México y de la Universidad Autónoma de Querétaro.

El próximo paso para la universitaria será llevar este proyecto al nivel de protocolo para poder hacer las pruebas clínicas con este biomaterial, para lo cual espera trabajar con médicos del IMSS, ISSSTE y la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Querétaro.