Boletín UNAM-DGCS-977
Ciudad Universitaria
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DESARROLLAN EN LA UNAM BIOMATERIALES DE SUSTITUCIÓN ÓSEA
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En el Laboratorio de Materiales Dentales de la
División de Estudios de Posgrado e
Investigación de la Facultad de Odontología, Miguel Ángel Araiza caracteriza
diversos organismos que permitirán desarrollar reemplazos de huesos
· El aumento de la expectativa de vida traerá un incremento de enfermedades como osteoporosis y periodontitis, por lo que se requerirá un biomaterial de bajo costo y de manufactura mexicana
Con el aumento de la expectativa de vida también se incrementará en los próximos años el número de personas que requerirán del uso de biomateriales durables, tanto en el área de odontología como de medicina, para corregir o reparar fracturas y defectos por infecciones o procesos inflamatorios prolongados en huesos.
De ahí la importancia del trabajo de investigación que se realiza en el Laboratorio de Materiales Dentales de la División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología de la UNAM, donde el doctor Miguel Ángel Araiza caracteriza diversos organismos que permitirán desarrollar sustitutos óseos.
Según datos de la
Secretaría de Salud, en México anualmente se presentan 125 mil casos nuevos de
discapacidad a consecuencia de fracturas. En todo el mundo, señala el Informe
Final–Día Mundial de la Salud 2003 de la Organización Mundial de la Salud, cada
año mueren por traumatismos más de cinco millones de personas, lo cual
representa cerca de una de cada 10 defunciones. De ese universo, 685 mil son
niños.
Señaló que las fracturas
ocurren por traumatismos, golpes, atropellamientos o una demanda de esfuerzo
mayor a la que el hueso puede resistir. En estos casos se requiere de un
material que además de rellenar los segmentos óseos, los fije.
También se presentan a
causa de la osteoporosis, alteración en la captación y retención del calcio,
más común entre las mujeres a partir de los cambios hormonales de la
menopausia. “Con el aumento de edad, las personas tienen mayor propensión a las
enfermedades”, abundó.
Además, una de las
principales alteraciones son las bucales, enfermedad periodontal –inflamación y
destrucción de las estructuras que soportan los dientes–, que catalogada como
universal (afecta al 80 por ciento de la población en el mundo) daña el hueso
alveolar y provoca la caída de las piezas y otros defectos. El mal es más
severo en edades avanzadas.
En la actualidad, indicó,
para compensar la pérdida de hueso se utilizan sustitutos sintéticos
(desarrollados en el laboratorio, de tecnología y procedencia extranjera) o
naturales (como son los injertos que se toman de otras partes del cuerpo y se
colocan en la boca).
Por ello, para conseguir
un material con las características requeridas se comenzó a trabajar en fuentes
naturales, precisó. Se buscaba lo más parecido al hueso para transformarlo en
su sustituto sin provocar un impacto ecológico, tomando en cuenta que
investigadores de otros países habían usado corales.
Así, explicó,
universitarios descubrieron un invertebrado endémico de México. Se trata de una
subespecie de equinodermo, mejor conocido como “galleta de mar” (Melita Eduardo
Barrosoi), cuya existencia fue documentada por María Elena Caso, del Instituto
de Ciencias del Mar y Limnología –también de la UNAM–, en 1968.
La especie, de fácil
cultivo, se encuentra en las costas del Golfo y del Pacífico. Al ser arrojada
al mar, el sol quema y elimina la materia orgánica, o bien, ese procedimiento puede
hacerse mediante la aplicación de soluciones cloradas.
El producto final, dijo,
es un material blanquecino, poroso, que visto con microscopía electrónica de
barrido tiene la apariencia de hueso. Contiene dos diferentes porosidades:
entre 10 y 40 micras, y al igual que en los humanos, de entre 100 y 200. Se
trata de carbonato de calcio con una fase cristalina de calcita, el cual puede
ser considerado como un sustituto óseo.
“Hemos realizado pruebas
en ratones, conejos y cobayos. El resultado fue bastante bueno, pues la
inflamación presentada disminuyó en la tercera semana, cuando se implantó en
medios no óseos; y en fémur y mandíbula se observó una adecuada integración con
una respuesta inflamatoria mínima”. Los estudios muestran que la respuesta
biológica es muy parecida a la de productos comerciales, añadió el doctor
Araiza.
Esta investigación,
apoyada por el PAPIIT, ha contado en diferentes fases con la colaboración de
diversas dependencias, como los institutos Nacional de Investigaciones
Nucleares y de Ciencias de Materiales, de Barcelona, España.
Al mismo tiempo, Miguel
Ángel Araiza trabaja en el desarrollo de sustitutos óseos, con base en una
mezcla de compuestos de calcio (esqueleto de melita, hidroxiapatita, fosfato
tricalcico y sulfato de calcio –yeso–) de grado médico, mezclados con ácido
poliláctico que sirvan como cemento, pero también como relleno.
Dicho material, explicó,
es como una pasta pegajosa, un pegamento que rellena perfectamente los espacios
en casos de vertebroplastía (introducción de un “cemento” -polímero- en el
interior de vértebras lesionadas para reparar el daño originado por la pérdida
de volumen), defectos de huesos largos y reconstrucción por defectos dentales.
Dicho ácido es fácilmente degradable y no es tóxico.
La meta es obtener un
material compuesto con un tiempo de endurecimiento (o polimerización) corto,
que dé estabilidad al sitio donde es implantado y que con el paso del tiempo
sea degradado y sustituido con células del propio cuerpo, cosa que no
desarrollan los fosfatos de calcio.
Otro objetivo es crear
materiales que sirvan para fijar estructuras, como placas metálicas, sin
necesidad de hacer una doble intervención quirúrgica en el paciente (una para
colocar el soporte y otra para retirarlo).
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PIES DE FOTO
FOTO 1
Miguel Ángel Araiza, de la División de Estudios de
Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología de la UNAM, estudia un
invertebrado endémico de México. Se trata de una subespecie de equinodermo,
mejor conocido como “galleta de mar”, el cual podría servir como sustituto de
hueso.
FOTO 2
En el futuro se requerirán biomateriales durables en el área de odontología y de medicina para corregir o reparar fracturas y defectos por infecciones o procesos inflamatorios prolongados en huesos. En ese sentido trabaja Miguel Ángel Araiza, de la Facultad de Odontología de la UNAM.