Hidrogel inyectable repara el cartílago sin cirugía con electricidad

Más de 500 millones de personas en todo el mundo padecen osteoartritis, siendo la rodilla la articulación afectada con mayor frecuencia. La afección a menudo surge de años de actividades como correr y saltar, que provocan que el cartílago protector de las articulaciones se desgaste, lo que provoca un doloroso roce de hueso contra hueso. Las intervenciones quirúrgicas para reparar o eliminar el cartílago dañado de la rodilla son frecuentes pero no siempre efectivas, y en los adultos rara vez vuelve a crecer el cartílago de forma natural. Aunque los ingenieros biomédicos han creado estructuras que favorecen el nuevo crecimiento del cartílago cuando se implantan, todavía requieren cirugía. Ahora, el cartílago que amortigua las articulaciones que han sido erosionadas gradualmente por toda una vida de actividad podría repararse simplemente inyectando un gel novedoso.

Investigadores de la Universidad de Connecticut (Storrs, CT, EUA) han desarrollado este gel inyectable como una alternativa menos invasiva a los implantes quirúrgicos. El área de especialización del equipo de investigación se basa en los materiales piezoeléctricos, que son sustancias que generan un campo eléctrico de bajo nivel cuando se flexionan o doblan. Esto imita los propios campos eléctricos del cuerpo que ayudan a reclutar células madre para reparar el cartílago dañado. El equipo decidió probar este método de estimulación piezoeléctrica en forma de gel que ofrecería una solución inyectable más simple.

Imagen: Un modelo del hidrogel piezoeléctrico de los investigadores que se inyecta en el cartílagolesionado de la rodilla (Fotografía cortesía de la Universidad de Connecticut)

Los investigadores crearon el gel utilizando ácido poli-L-láctico, un material piezoeléctrico, que hilaron en fibras diminutas y lo mezclaron hasta formar un gel. Luego, este gel se inyectó en las rodillas de conejos que habían sufrido daños en el cartílago. Se aplicó ultrasonido cinco veces por semana, comenzando dos semanas después de la inyección, para activar las fibras piezoeléctricas del gel. Sorprendentemente, el cartílago de las rodillas de los conejos empezó a crecer nuevamente. Aproximadamente dos meses después, se observó cartílago funcional en las rodillas de los animales. Este método parece ser tan eficaz como el uso de estructuras piezoeléctricos sólidas, pero elimina la necesidad de implantación quirúrgica. El equipo ahora planea probar esta técnica en animales más grandes y más similares a los humanos.

“Una estructura sólida [que fomente el nuevo crecimiento] es realmente bueno. Pero hacerlo inyectable reduciría mucho el dolor y el sufrimiento de los pacientes”, afirmó el ingeniero biomédico de la Universidad de Connecticut, Thanh Nguyen.

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Universidad de Connecticut