En M\u00e9xico, por cada 100 mil personas, 168 mujeres y 98 hombres presentan fractura de f\u00e9mur proximal (cadera). Es decir, una de cada 12 mujeres y uno de cada 20 hombres de m\u00e1s de 50 a\u00f1os sufrir\u00e1n de esta lesi\u00f3n. Una soluci\u00f3n a este problema de salud p\u00fablica \u2013por los gastos hospitalarios e incapacidad laboral que genera- ha sido desarrollada por investigadores de la BUAP: \u00a0un biomaterial de tercera generaci\u00f3n, capaz de estimular la r\u00e1pida regeneraci\u00f3n celular de cualquier tejido \u00f3seo que haya sufrido una fractura, incluso de tercer grado<\/p>\n
En M\u00e9xico, por cada 100 mil personas, 168 mujeres y 98 hombres presentan fractura de f\u00e9mur proximal (cadera). Es decir, una de cada 12 mujeres y uno de cada 20 hombres de m\u00e1s de 50 a\u00f1os sufrir\u00e1n de esta lesi\u00f3n. Una soluci\u00f3n a este problema de salud p\u00fablica \u2013por los gastos hospitalarios e incapacidad laboral que genera- ha sido desarrollada por investigadores de la BUAP: \u00a0un biomaterial de tercera generaci\u00f3n, capaz de estimular la r\u00e1pida regeneraci\u00f3n celular de cualquier tejido \u00f3seo que haya sufrido una fractura, incluso de tercer grado.<\/p>\n
Gracias a este material composito \u2013denominado as\u00ed por estar constituido por m\u00e1s de dos componentes-, los universitarios de la BUAP ganaron el \u00fanico premio del Certamen \u201cJavier Barros Sierra\u201d 2017: Propuestas Multidisciplinarias para Resolver Asuntos Apremiantes de la Realidad Mexicana, que convoca Fundaci\u00f3n UNAM y la Academia de Ingenier\u00eda de M\u00e9xico, en el cual participaron estudiantes de licenciatura y posgrado de 15 \u00e1reas del conocimiento, de instituciones de educaci\u00f3n superior del pa\u00eds, p\u00fablicas y privadas.<\/p>\n
En el proyecto “Procesamiento de biomateriales compositos con morfolog\u00eda de tejido \u00f3seo por medio de impresi\u00f3n 3D”, los investigadores de la BUAP presentaron un nanomaterial hecho de \u00e1cido polil\u00e1ctico, hidroxiapatita y alginato de sodio, el cual promueve la regeneraci\u00f3n de las c\u00e9lulas del hueso, al ingresar al cuerpo como rellenos \u00f3seos. Esto permite pensar en dise\u00f1ar por computadora pr\u00f3tesis con morfolog\u00eda de este tejido.<\/p>\n
Estas pr\u00f3tesis hipot\u00e9ticas podr\u00edan ser producidas mediante una impresora 3D, las cuales se fabrican en funci\u00f3n de la fractura (barras y tornillos), con un dise\u00f1o basado en un modelo matem\u00e1tico que imita la estructura porosa de los huesos.<\/p>\n
En un modelo animal \u2013ratas de laboratorio-, los cient\u00edficos observaron que una vez que el material composito en forma de relleno \u00f3seo realiza su funci\u00f3n, el hueso queda completamente regenerado, con su funcionalidad y resistencia al cien por ciento.<\/p>\n
Si estas ventajas tambi\u00e9n se manifiestan en seres humanos, los universitarios finiquitar\u00edan las graves consecuencias de las lesiones \u00f3seas m\u00e1s frecuentes, como la de cadera, un problema de salud p\u00fablica en crecimiento, pues se prev\u00e9 que en el 2050 la poblaci\u00f3n mayor de 60 a\u00f1os de edad -el sector m\u00e1s vulnerable- crecer\u00e1 significativamente. El 30 por ciento de estos pacientes fallece durante el primer a\u00f1o posterior a la fractura y m\u00e1s del 50 por ciento no logra reincorporarse a las actividades cotidianas.<\/p>\n
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El egresado de la Facultad de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica (FIQ) de la BUAP, Irving Fern\u00e1ndez Cervantes, desde su tesis de licenciatura pretend\u00eda desarrollar pr\u00f3tesis de huesos con capacidad regeneradora, un tema que a\u00fan es de inter\u00e9s, pues las existentes, hechas de titanio, acero inoxidable o pl\u00e1stico, son corro\u00eddas por el cuerpo humano y no contribuyen a la reproducci\u00f3n de las c\u00e9lulas.<\/p>\n
\u00a0El asesor de dicha tesis, as\u00ed como del proyecto ganador en cuesti\u00f3n, Marco Antonio Morales S\u00e1nchez, acad\u00e9mico de la FIQ, destac\u00f3 que su propuesta fue generar nuevas pr\u00f3tesis que sustituyeran partes de los huesos fracturados volvi\u00e9ndose hueso, es decir, regener\u00e1ndolos. Estos son denominados biomateriales de tercera generaci\u00f3n.<\/p>\n
Tras meses de investigaci\u00f3n, lograron dise\u00f1ar y generar, mediante una impresora 3D, un biomaterial de tercera generaci\u00f3n que cumpl\u00eda con tal prop\u00f3sito: funcionar como un hueso normal. \u201cEsto lo podemos afirmar en teor\u00eda, \u00a0pues es necesario estudiar c\u00f3mo las personas responden a este\u201d, precis\u00f3 \u00a0Morales S\u00e1nchez, quien refiri\u00f3 que est\u00e1n en proceso de atender las normas de salud y protocolos que les permitan hacer injertos en seres humanos. Para ello resta hacer algunas pruebas.<\/p>\n
A la fecha, el material ha sido probado con \u00e9xito en estudios con bacterias -para conocer su toxicidad-, en c\u00e9lulas madre -para ver la coexistencia de materiales y determinar si las c\u00e9lulas \u00f3seas podr\u00edan proliferar sin ning\u00fan problema-, y en un \u00a0modelo animal: ratas macho de aproximadamente 300 gramos de peso, en las que pudieron observar que efectivamente la pr\u00f3tesis a base de \u00e1cido polil\u00e1ctico e hidroxiapatita induce la regeneraci\u00f3n del tejido \u00f3seo.<\/p>\n
Estas pruebas precl\u00ednicas fueron realizadas por la reci\u00e9n egresada de la Facultad de Ciencias Biol\u00f3gicas de la BUAP, Lisbeth Arroyo Reyes, durante su tesis de licenciatura, quien explic\u00f3 que para efectuar estos experimentos fracturaron el f\u00e9mur de los roedores: quitaron un mil\u00edmetro de hueso que \u00a0se sustituy\u00f3 por el material. \u201cTras 28 d\u00edas de recuperaci\u00f3n postquir\u00fargica las ratas ya ten\u00edan su extremidad sana. Fue un periodo corto para este animal, un proceso doblemente m\u00e1s r\u00e1pido que el de otros tratamientos\u201d, coment\u00f3.<\/p>\n
\u201cAl colocarse en el cuerpo de la rata, la pr\u00f3tesis se degrada y la hidroxiapatita se queda como el alimento de las c\u00e9lulas, para que estas se dividan m\u00e1s r\u00e1pidamente. Como comienza a haber una proliferaci\u00f3n de c\u00e9lulas, ya no hay material, s\u00f3lo se queda el hueso. Hacemos que crezca. Tras un proceso de recuperaci\u00f3n postoperatorio, queda como si no hubiera pasado nada\u201d, refiri\u00f3.<\/p>\n
\u00a0En la opini\u00f3n de Morales S\u00e1nchez, por ahora estas pruebas garantizan que el biomaterial cumple con su objetivo: contribuir a la regeneraci\u00f3n de tejido \u00f3seo de forma r\u00e1pida. Por su parte, Arroyo Reyes coment\u00f3 que para extrapolar los resultados en un humano, \u00a0se tienen que considerar m\u00e1s factores, como la edad, ya que entre m\u00e1s viejo sea el lesionado, su regeneraci\u00f3n celular ser\u00e1 m\u00e1s lenta.<\/p>\n
Los universitarios se\u00f1alaron que el equivalente a este experimento es una fractura de tercer grado en personas, \u201clesiones donde el f\u00e9mur queda completamente destrozado. Falta ver qu\u00e9 tiempo requiere un ser humano para sanar con la ayuda de este nanomaterial y cu\u00e1les son las implicaciones de su uso. Actualmente seguimos el protocolo COFEPRIS, para llegar a esta fase de experimentaci\u00f3n\u201d, agreg\u00f3 Morales S\u00e1nchez.<\/p>\n
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El biomaterial composito en cuesti\u00f3n est\u00e1 integrado b\u00e1sicamente por la matriz de \u00e1cido polil\u00e1ctico (que es con lo que se hace la microestructura del hueso). Su superficie se recubre con una membrana de alginato de sodio -que act\u00faa como col\u00e1geno o pegamento- y la hidroxiapatita, sustancia com\u00fanmente conocida como calcio y que conforma pr\u00e1cticamente el 60 por ciento del hueso.<\/p>\n
Patricia Victoria P\u00e9rez Luna, estudiante de Ingenier\u00eda en Materiales en la FIQ de la BUAP, sostuvo que la microestructura del material tiene especial relevancia, debido a que es muy similar a la estructura del hueso trabecular. \u201cOtras pr\u00f3tesis impresas por lo regular forman patrones regulares u ordenados, como l\u00edneas y redes cuadradas. Este se imprime bajo el dise\u00f1o de un modelo matem\u00e1tico que imita la reproducci\u00f3n de c\u00e9lulas de los huesos\u201d, destac\u00f3.<\/p>\n
P\u00e9rez Luna, quien fue la responsable de la s\u00edntesis y caracterizaci\u00f3n del biomaterial, explic\u00f3 que su dise\u00f1o imita las cavidades medulares del tejido \u00f3seo esponjoso, pues sus peque\u00f1as prolongaciones o poros entrecruzados forman una malla \u00f3sea muy similar a la real.<\/p>\n
\u00a0Al respecto, el asesor del proyecto coment\u00f3 que los otros materiales con estructuras ordenadas y uniformes no tienen problemas en este tipo de tratamientos: \u201chay varios investigadores que sostienen que la porosidad nada tiene que ver con la capacidad regeneradora\u201d.<\/p>\n
Sin embargo, hay otros que afirman que a las c\u00e9lulas les gusta cierto tipo de estructuras: \u201cpor algo son de una manera y no uniformes\u201d, destac\u00f3 la estudiante P\u00e9rez Luna, quien agreg\u00f3 que cuando las estructuras son ordenadas la regeneraci\u00f3n tarda m\u00e1s que cuando son porosas, por lo que su dise\u00f1o poroso trabecular favorece la regeneraci\u00f3n celular.<\/p>\n
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Marco Antonio Morales S\u00e1nchez inform\u00f3 que dicho proceso de regeneraci\u00f3n celular de los tejidos \u00f3seos ya cuenta con el registro de patente, por parte del Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI). Actualmente poseen una solicitud para registrar el biomaterial de tercera generaci\u00f3n que ha sido probado con \u00e9xito en los ex\u00e1menes precl\u00ednicos.<\/p>\n
\u00a0Si muestra igual efectividad en seres humanos, coment\u00f3, el material contar\u00e1 con m\u00e1s ventajas competitivas que el resto de los tratamientos que ya est\u00e1n en el mercado. \u201cHay otras propuestas que se basan en pol\u00edmeros que no se comercializan, por lo que su empleo como alternativa m\u00e9dica ser\u00e1 dif\u00edcil, por muy efectivo que sean, ya que no hay una industria que los genere. En cambio, el propuesto por nosotros puede producirse a partir de materiales econ\u00f3micos, disponibles en cualquier proveedora de materiales para impresi\u00f3n 3D y m\u00e1s baratos\u201d, destac\u00f3.<\/p>\n
\u201cLos materiales ya comercializados son b\u00e1sicamente hidroxiapatitas y son muy caros. Al usarse una impresora 3D se simplifica el proceso de producci\u00f3n. Nuestras pr\u00f3tesis ayudar\u00edan al hueso a recuperar su funcionalidad y resistencia al cien por ciento. Yo veo una gran oportunidad para su comercializaci\u00f3n\u201d, sostuvo Morales S\u00e1nchez.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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