Un nuevo hidrogel para el tratamiento y recuperación de lesiones musculares.



Un equipo de la Universitat Politècnica de València (UPV) y del CIBER Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) ha diseñado y probado, a nivel preclínico, un nuevo biomaterial para el tratamiento y recuperación de lesiones musculares. Es un hidrogel de alginato cargado de boro, que se administraría con una inyección subcutánea. Según las pruebas realizadas hasta el momento -en modelos animales-, es capaz de regenerar el músculo dañado de forma muy rápida -específicamente, en la mitad del tiempo que tarda en regenerarse de forma natural.

El avance científico también podría aplicarse a la prevención y el tratamiento de la atrofia muscular asociada al envejecimiento. Los resultados del trabajo de estos investigadores españoles han sido publicados en la revista Ciencia e Ingeniería de Materiales C.

La clave del alto rendimiento de este biomaterial radica en la liberación de boro, con el que se carga el hidrogel de forma sencilla. Cuando se libera, estimula las integrinas -proteínas que están presentes en todas las células del organismo y juegan un papel fundamental en la adhesión de las células a la matriz extracelular-, lo que genera una correcta formación de los tejidos.

Según el equipo de la UPV y CIBER-BBN, la estimulación simultánea de las integrinas que unen la fibronectina y el transportador de iones de boro (NaBC1) mejora significativamente la regeneración muscular a nivel anatómico. Lo hace porque induce un mayor número de adherencias, y de mayor tamaño, en las células musculares indiferenciadas, que son las que participan en la regeneración muscular tras una lesión, lo que en última instancia favorece la formación de miotubos diferenciados que son necesarios para la correcta creación de nuevas fibras musculares regeneradoras.

En las pruebas que hemos realizado en nuestros laboratorios tras inducir una lesión aguda con cardiotoxina (veneno de serpiente cobra) en ratones, la activación de NaBC1 aceleró el proceso de regeneración muscular. Verificamos que, al agregar boro a las células musculares dañadas, su nivel de adhesión aumentó, y ahora se adhirieron de una manera más rápida y robusta, permitiendo que el músculo se regenere en un período de tiempo más corto “.

Dra. Patricia Rico, Investigadora del CIBER-BBN del Centro de Biomateriales e Ingeniería de Tejidos de la Universitat Politècnica de València

Así, este trabajo sugiere una forma sencilla y novedosa de lograr la regeneración muscular a través de la interacción entre receptores específicos de la membrana celular. “Si, por ejemplo, un desgarro fibrilar de segundo grado tarda 30 días en regenerarse, el uso de nuestro hidrogel reduce el tiempo de recuperación a 15 días”, comenta Patricia Rico.

El equipo del Dr. Rico está trabajando actualmente en el estudio de la aplicación de este nuevo biomaterial al tratamiento de distrofias musculares como la distrofia muscular de Duchenne, una rara enfermedad hereditaria que afecta a 1 de cada 100.000 niños. “Nuestro objetivo es evaluar las posibilidades de nuestro sistema para el tratamiento de esta distrofia, que suele manifestarse entre los dos y los tres años de edad y que, al ser una enfermedad degenerativa, reduce drásticamente la esperanza de vida de estos niños”, concluye Patricia Rico.

Fuente:

Referencia de la revista:

Ciriza, J., et al. (2021) Los hidrogeles de alginato inyectables cargados con bórax promueven la regeneración muscular in vivo después de una lesión. Ciencia e Ingeniería de Materiales C. doi.org/10.1016/j.msec.2021.112003.

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