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20/10/05  
Regenerar huesos y dientes

El trabajo de investigación que estamos realizando en el Departamento de Química Inorgánica y Bioinorgánica de la Facultad de Farmacia de la Universidad Complutense de Madrid, en el campo de las biocerámicas, va dirigido a lograr alternativas para sustituir y/o regenerar huesos y dientes.

María Vallet Regi
Catedrático Dpto. Química Inorgánica y Bioinorgánica, Universidad Complutense de Madrid


Dentro de las opciones biocerámicas para reparar huesos y dientes existe un amplio abanico de posibilidades, en las que se incluyen fosfatos de calcio, vidrios, vitrocerámicas, híbridos orgánico-inorgánico y materiales mesoporosos ordenados de base silicea.

Utilizando surfactantes en la síntesis sol-gel de vidrios convencionales se pueden obtener con una superficie específica mucho más grandes, dos o tres veces mayor. Sintetizando híbridos star gels, formados por un núcleo orgánico con ramificaciones en cuyos extremos se forma una red inorgánica tipo sílice, se pueden obtener propiedades mecánicas intermedias entre gomas de alto entrecruzamiento y vidrios convencionales. Y las posibilidades de combinación de materiales ya conocidos o el diseño de nuevos materiales, dirigidos a reparar y/o regenerar el tejido óseo, no han acabado, están empezando y abriendo una nueva era.

Los huesos son materiales compuestos naturales, formados por una matriz orgánica en la que se organizan nanocristales inorgánicos de una fase apatita. La fase mineral aporta el 65% de la masa total del hueso siendo el resto materia orgánica y agua. La mayor parte de la matriz orgánica está formada por colágeno. Sus moléculas se asocian formando fibrillas y éstas a su vez se organizan en fibras que dan origen a diversas estructuras macroscópicas. Entre las moléculas quedan, de forma regular, pequeños compartimentos o espacios vacíos donde se depositan los nanocristales de apatita en un proceso de biomineralización controlado en el que intervienen más de doscientas proteínas ácidas diferentes.

Las apatitas biológicas presentes en huesos, dentina y esmalte, son siempre no estequiométricas y sus tamaños son del orden nanométrico. Estas apatitas poseen un amplio margen de composición en sus tres subredes. Son, por tanto, compuestos marcadamente no estequiométricos, siempre deficientes en calcio y con presencia de carbonato en su estructura. Las dimensiones de las apatitas biológicas se encuadran en la escala nanométrica, siendo su tamaño de unos 25 a 50 nanómetros.

Volviendo a la idea de sintetizar un hueso artificial, la primera tarea es obtener nanoapatitas deficientes en calcio con control de la presencia de ciertos elementos minoritarios, en particular de iones de carbonato. Esto puede hacerse por distintas rutas, implicando varios métodos químicos de síntesis, tales como el método pirosol, el de cristalización controlada, o el ya tradicional método sol-gel o cualquiera de sus modificaciones.

Con estas apatitas nanométricas hay que construir piezas implantables que tengan poros de tamaño en el orden de las micras, para que se puedan realizar determinadas funciones biológicas, por tanto es importante utilizar métodos de conformado de piezas donde se mantenga el tamaño nanométrico de la apatita pero logrando porosidad en el orden de las micras.

Otra posibilidad para obtener apatitas similares a las biológicas nos la brinda la alta reactividad de los vidrios, que en contacto con los fluidos fisiológicos son capaces de generarlas. Se están utilizando en la actualidad en diversas sustituciones de huesos y dientes y con ellos también se pueden fabricar recubrimientos, particularmente interesantes sobre sustratos metálicos, ya que de esta forma se pueden combinar las buenas propiedades mecánicas de los metales o sus aleaciones con la excelente biocompatibilidad y bioactividad de los biovidrios. El método de dip-coating, es un buen procedimiento ya que en función de las condiciones de síntesis se puede diseñar la porosidad del recubrimiento, que es un factor particularmente importante para una buena biocompatibilidad con las células.

El descubrimiento de los materiales mesoporosos ordenados, en 1992, por investigadores de la compañía Mobil, permitió expandir enormemente las potencialidades de los sistemas anfitrión-huesped a escala nanométrica. Las aplicaciones de estos materiales son múltiples abarcando desde la catálisis a la liberación controlada de fármacos. Nuestro grupo de investigación ha sido pionero en liberación controlada de sustancias nanométricas confinadas en estas matrices y en regeneración tisular.

Estos materiales tienen una distribución ordenada de canales y cavidades de distinta geometría y constituyen una nueva generación de materiales cuyo armazón puede estar formado exclusivamente por sílice con un elevado volumen de poros en el rango de los mesoporosos, esto es, entre dos y cincuenta manómetros. Tienen además la ventaja de tener un tamaño muy homogéneo y controlable. En estas matrices se pueden alojar distintos fármacos y cederlos de manera sostenida durante periodos de tiempo prolongados a un medio fluido apropiado.

Síntesis de materiales, su caracterización y conformado, estudios de biocompatibilidad y mecanismos de liberación controlada de fármacos, son tareas habituales en nuestro grupo de trabajo.



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3 comentarios



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   Maria A.Balza, alias auxilio) | 10/03/2011   Caracas, Venezuela
 
Como he perdido el hueso del maxilar superior  en la zona de los incisivos quisiera una orientación sobre que posibilidad de que exista un tratemiento con el cual fuera posible la regeneracion osea de esa zona,GRACIAS-.
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   Raquel | 09/03/2010   Barcelona, España
 
Hola, tengo un diente que ha perdido todo el hueso y la encía de la cara anterior. Fué a causa de una periodontitis originada por un apiñamiento que fué empujando el diente hacia el exterior hasta perder toda la encía. Ahora, desde hace unos días he notado que ese diente se mueve y tengo miedo, no sé qué hacer para que no se caiga. Es un incisivo inferior.
Hasta ahora sólo había escuchado hablar del injerto de encía y los médicos que he consultado están divididos con respecto a lo que debo hacer. Hay quién opina que no ganaría mucho y que no merece la pena. Pero ahora, con este artículo se abre una nueva posibilidad, la de regenerar hueso. Entiendo que es mejor regenerar ambas cosas, hueso y encía, y no sólo encía que no sujeta el diente con fuerza.
Me gustaría que alguien me dijera dónde dirigirme para realizarme un tratamiento de este tipo o similar en la que se regenere el hueso. Incluso estoy dispuesta a probar tratamientos experimentales en universidades o similar.
Espero que alguien me pueda ayudar, pués los odontólogos y periodoncistas que he consultado no saben del tema, sólo saben de injerto de encía.
Un saludo!
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   maria julia torres | 25/02/2010   Caracas, Venezuela
 
Hola tengo un caso de periodontitis aguda y estoy perdiendo hueso ytengo inflamadas las encias. lo que llaman un caso de periodontitis generalizada. Lo que quiero saber es como cuidarme y protegerme.
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