Una colaboración entre biólogos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y especialistas del Instituto de Cerámica y Vidrio del CSIC explora la microestructura de huesos arqueológicos para conocer con más detalle el proceso de maduración de biomateriales implantados quirúrgicamente.
De este modo, los científicos pretenden entender mejor la evolución de los actuales implantes quirúrgicos de biovidrios y biocerámicas reabsorbibles.
Los primeros resultados de esta colaboración «ponen de manifiesto que el estudio de restos óseos humanos recuperados del registro arqueológico puede aportar información relevante para el desarrollo de biomateriales útiles en implantes quirúrgicos», informan desde la UAM.
Huesos arqueológicos e implantes quirúrgicos
La metodología propuesta por estos dos grupos de trabajo analiza cómo se organizan espacialmente los diferentes tejidos mineralizados y no mineralizados a lo largo del desarrollo humano, tanto en lo que se refiere al cambio ontogenético (desarrollo de un organismo desde su formación hasta su senescencia) como a procesos de maduración de implantes quirúrgicos.
Las variaciones estructurales del tejido óseo siguen siendo hoy desconocidas. En este sentido, los trabajos propuestos marcan el establecimiento de una nueva línea de investigación dentro de la histología (ciencia que estudia los tejidos orgánicos), que ponga en común y observe bajo la misma óptica los datos extraídos del análisis de los huesos arqueológicos y de los biomateriales implantados quirúrgicamente.
Sus resultados experimentales serán presentados internacionalmente en el '25th European Conference on Biomaterials', que tendrá lugar en Madrid entre los días 8 y 12 de septiembre.
Proyecto PHYTECH
Mientras otro equipo de investigadores del proyecto PHYTECH desarrolla nuevos implantes innovadores capaces de reparar y regenerar téjido óseo.
Según apunta Joana Maria Ramis, investigadora principal del proyecto y directora I+D de Numat Biomedical, «se trata de desarrollar superficies de biomateriales bioactivas mediante recubrimientos en implantes de titanio, para mejorar la osteointegración y reducir el tiempo de recuperación del paciente».
Comúnmente para la reparación de hueso se utilizan materiales como el titanio, muy adecuado por su biocompatibilidad y sus propiedades mecánicas, pero estos implantes no contribuyen al crecimiento de hueso nuevo ni tienen la capacidad de unir específicamente células de hueso a través de la activación de su superficie.
«Sin embargo, al recubrir el titanio con un nuevo material bioactivo se podría mejorar sustancialmente la biocompatibilidad del implante y su osteointegración», explica Marta Monjo, investigadora responsable de la Universitat de les Illes Balears, otra de las instituciones presentes en este proyecto.
Combatir las infecciones
Junto a la mejora de la biocompatibilidad de los materiales, en este proyecto se aborda la respuesta frente a las infecciones de estos nuevos desarrollos.
«Las infecciones aparecen al ser colonizada la superficie del material por bacterias procedentes de otros focos del mismo paciente o desde el exterior, y que llegan a formar sobre esa superficie estructuras que alcanzan espesores de decenas de capas de microorganismos, llamadas biocapas», según explica María Luisa González, del Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina.
Dentro de estas arquitecturas, las bacterias se hacen muy resistentes, tanto a las defensas del sistema inmunológico del paciente, como a los antibióticos, hasta el punto de tener que ser reemplazado el implante como única solución al problema.
Por eso, el grupo que coordina González trabaja en las relaciones que existen entre las características del material y su respuesta frente a la adhesión y colonización por microorganismos, con el propósito de prevenir y evitar en lo posible el desarrollo de biocapas.
