Los dispositivos de la Seda del Gusano de Seda podrían ofrecer una mejor manera de reparar los huesos rotos

Los dispositivos de la Seda del Gusano de Seda podrían ofrecer una mejor manera de reparar los huesos rotos

6 de marzo de 2014

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</Cuando una persona sufre una fractura, el tratamiento requiere que el cirujano inserte tornillos y placas para ayudar a unir las secciones rotas y permitir que la fractura se cure. Estos "dispositivos de fijación" suelen estar hechos de aleaciones metálicas.

Pero los dispositivos metálicos pueden tener desventajas: Debido a que son rígidos e inflexibles, pueden causar tensión en el hueso subyacente. También suponen un mayor riesgo de infección y una mala cicatrización de las heridas. En algunos casos, los implantes metálicos deben ser retirados después de la curación de la fractura, lo que requiere una segunda cirugía. Los dispositivos de fijación reabsorbibles, hechos de polímeros sintéticos, evitan algunos de estos problemas pero pueden suponer un riesgo de reacciones inflamatorias y son difíciles de implantar.

Ahora, utilizando proteína de seda pura derivada de capullos de gusanos de seda, un equipo de investigadores de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Tufts y del Centro Médico Beth Israel Deaconess (BIDMC) ha desarrollado placas y tornillos quirúrgicos que no sólo pueden ofrecer una mejor remodelación del hueso después de una lesión, sino que, lo que es importante, también pueden ser absorbidos por el cuerpo con el tiempo, eliminando la necesidad de retirar quirúrgicamente los dispositivos. </Los hallazgos, demostrados in vitro y en un modelo de roedor, se describen en la edición del 4 de marzo de Nature Communications.

"A diferencia del metal, la composición de la proteína de la seda puede ser similar a la composición ósea", dijo el coautor principal Samuel Lin, MD, de la División de Cirugía Plástica y Reconstructiva de BIDMC. "Los materiales de seda son extremadamente robustos. Mantienen la estabilidad estructural bajo temperaturas muy altas y soportan otras condiciones extremas, y pueden ser fácilmente esterilizados".

Colaborando con Lin estaban el co-autor principal y el presidente de Tufts de ingeniería biomédica David Kaplan, PhD, un líder en el uso de la seda para aplicaciones biomédicas, y un equipo de ingenieros biomédicos y mecánicos. </Una de las otras grandes ventajas de la seda es que puede estabilizar y suministrar componentes bioactivos, de modo que las placas y tornillos hechos de seda podrían suministrar antibióticos para prevenir infecciones, fármacos para mejorar el crecimiento óseo y otras terapias para apoyar la curación", dijo Kaplan. Pero hasta ahora, la seda no había sido usada en el desarrollo de un dispositivo médico sólido para la fijación de fracturas.

Los investigadores usaron proteína de seda obtenida de Bombyx mori capullos de gusanos de seda para formar las placas y tornillos quirúrgicos. Producida a partir de las glándulas del gusano de seda, la proteína de la seda se pliega de formas complejas que le dan propiedades únicas tanto de fuerza excepcional como de versatilidad.

Para probar los nuevos dispositivos, los investigadores implantaron un total de 28 tornillos de seda en seis ratas de laboratorio. La inserción de los tornillos fue sencilla y las evaluaciones se realizaron a las cuatro y ocho semanas, después de la implantación.

"Ningún tornillo falló durante la implantación", dijo Kaplan, explicando que debido a que la seda se hincha lentamente, los nuevos dispositivos mantuvieron su integridad mecánica incluso al entrar en contacto con fluidos y tejidos circundantes durante la cirugía. Los resultados sugieren que el uso de placas y tornillos de seda puede evitar a los pacientes las complicaciones que pueden surgir cuando los dispositivos de metal o polímero sintético entran en contacto con los fluidos.

"Tener un sistema de placas y tornillos reabsorbibles y de larga duración tiene aplicaciones potencialmente enormes", dijo Lin. Aunque el objetivo inicial es utilizar tornillos de seda para tratar las lesiones faciales, que se producen a un ritmo de varios cientos de miles cada año, los dispositivos tienen el potencial para el tratamiento de una variedad de diferentes tipos de fracturas óseas.

"Debido a que los tornillos de seda son inherentemente radiotransparentes [no se ven en los rayos X] puede ser más fácil para el cirujano ver cómo progresa la fractura durante el período postoperatorio, sin el impedimento de los dispositivos de metal", añadió Lin. "Y tener un sistema efectivo en el que los tornillos y las placas 'se funden' una vez que la fractura se ha curado puede ser de enorme beneficio. Estamos muy emocionados de continuar este trabajo en modelos animales más grandes y, en última instancia, en los ensayos clínicos en humanos."

Lee más at:

- El uso de dispositivos basados en la seda para la fijación de fracturas

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