Seda de gusano para reparar ligamentos dañados

Trenzado producido a partir de seis hijuelas de gusano. / UPM

Un investigador de la Universidad Politécnica de Madrid ha participado en un estudio cuyas conclusiones indican que una fibra procedente de los gusanos de seda presenta unas propiedades idóneas para ser implantada como sustituto de ligamentos dañados.

 

UPM / La sustitución de cualquier tejido de nuestro organismo representa un reto para cuya solución se requiere la actuación combinada de campos tales como la Medicina y la Ciencia de Materiales. Así, un equipo interdisciplinar formado por investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario (IMIDA) ha llevado a cabo un estudio en el que han utilizado trenzas de hijuela de gusano de seda como materiales para reemplazar tendones y ligamentos dañados. El material empleado reúne las características de alta biocompatibilidad y elevada resistencia mecánica que demanda este tipo de terapias.

El número de posibles biomateriales, es decir, aquellos materiales que pueden ser introducidos en nuestro organismo con seguridad, es muy reducido

Millones de años de evolución en un ambiente hostil han habilitado a nuestro organismo para responder a cualquier posible amenaza que pueda detectar, incluyendo prácticamente cualquier elemento externo que se pueda implantar en él. Consecuentemente, el número de posibles biomateriales, es decir, aquellos materiales que pueden ser introducidos en nuestro organismo con seguridad, es muy reducido.

Este panorama general es especialmente reconocible cuando el tejido que se trata de reparar son tendones o ligamentos. En este caso, los elementos sustituyentes no solo deben ser aceptados por el organismo receptor, sino que tienen que ser capaces de resistir las elevadas fuerzas a las que están sometidos los tendones y ligamentos naturales durante su correcto funcionamiento. Por tanto, las soluciones preferidas para este tipo de lesiones, cuando es necesario sustituir el tejido natural, son el autotrasplante o el alotrasplante (el trasplante de una persona a otra).

Crecimiento de células madre (células mesenquimales) sobre el trenzado de hijuelas de gusano. / UPM

En el caso del autotrasplante, el propio paciente es sometido a una intervención auxiliar para obtener un fragmento de tejido sano de una articulación diferente y menos comprometida que la que se desea reparar. En el caso de un alotrasplante, el material se obtiene de un donante, generalmente cadavérico. Ambas soluciones implican algún tipo de problema. En el caso del autotrasplante, es necesario inducir en el paciente una lesión secundaria para obtener el material necesario para reparar la lesión primaria. En el caso del alotrasplante puede haber problemas de escasez de donantes existiendo, además, un cierto riesgo de que se transmita alguna patología infecciosa del donante al receptor. Consecuentemente sería muy conveniente disponer de algún tipo de material que constituyese una alternativa eficiente.

Han utilizado hijuela de gusano, un material tradicionalmente producido directamente a partir de los gusanos de seda y que, hasta la aparición del nylon en los años 40 del siglo pasado

En este contexto, investigadores del Equipo de Biotecnología del IMIDA y del grupo de Biomateriales e Ingeniería Regenerativa (Biomaterials and Regenerative Engineering) de la UPM, han llevado a cabo un estudio utilizando la hijuela de gusano, un material tradicionalmente producido en la Región de Murcia directamente a partir de los gusanos de seda y que, hasta la aparición del nylon en los años 40 del siglo pasado, constituyó una de las mejores fibras disponibles para los seres humanos con aplicaciones tales como hilo de sutura o hilo de pesca.

La aparición de las fibras poliméricas artificiales llevó a la hijuela a su desaparición al no poder competir en precio con sus alternativas artificiales. Sin embargo, en el estudio realizado por el equipo de investigadores IMIDA-UPM se demuestra cómo la hijuela de gusano no solo tiene una resistencia mecánica suficiente como para poder actuar como sustitutivo de tendones y ligamentos, sino que también muestra una elevada biocompatibilidad, que se manifiesta en una proliferación eficiente de diversos linajes celulares sobre estas fibras.

No solo tiene una resistencia mecánica suficiente como para poder actuar como sustitutivo de tendones y ligamentos, sino que también muestra una elevada biocompatibilidad

Como señala José Pérez Rigueiro, el investigador de la UPM que ha participado en el estudio, “evidentemente, estos no son más que unos primeros pasos prometedores para la consideración de la hijuela de gusano como una alternativa viable de tendones y ligamentos, pero todos los datos que vamos acumulando en nuestras investigaciones apuntan a la posibilidad real de que en un futuro no muy lejano la hijuela de gusano sea un elemento esencial en el tratamiento de estos tipos de patologías”.

Referencia bibliográfica: 
Ana Pagán, Salvador D. Aznar‐Cervantes, José Pérez‐Rigueiro, Luis Meseguer‐Olmo, José L. Cenis. Potential use of silkworm gut fiber braids as scaffolds for tendon and ligament tissue engineering. JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS 107 (7): 2209-2215. DOI: 10.1002/jbm.b.34300. OCT 2019.

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