Andamio de regeneración ósea de doble funcionalidad para el tratamiento de defectos óseos infectados

Sin embargo, los avances recientes en biomateriales han llevado al desarrollo de innovadores andamios de regeneración ósea que no solo estimulan el crecimiento óseo sino que también combaten las infecciones. Un nuevo estudio, publicado en BME Frontiers, presenta un innovador andamio de regeneración ósea de doble función, llamado Qx-D, que tiene un gran potencial para el tratamiento de los defectos óseos infectados.

El estudio, realizado por investigadores de la Universidad de Tecnología Química de Pekín (BUCT, Pekín, China), tuvo como objetivo mejorar el tratamiento temprano y los resultados quirúrgicos de las infecciones óseas. El equipo se centró en modificar la matriz ósea desmineralizada (MOD), un material de origen natural conocido por su capacidad para promover la regeneración ósea. Aunque la MOD es efectiva para estimular el crecimiento óseo, carece de propiedades antimicrobianas, lo que la hace vulnerable a infecciones. Para abordar este problema, los investigadores incorporaron una sal de amonio cuaternario macromolecular (QPEI) en la estructura de la MOD.

Utilizando una simple reacción de base de Schiff, el equipo sintetizó andamios Qx-D con proporciones de alimentación ajustables. Estos andamios demostraron fuertes propiedades antibacterianas contra varias bacterias, incluidas cepas grampositivas y gramnegativas, como Staphylococcus aureus (S. aureus), S. aureus resistente a la meticilina (SARM) y Escherichia coli (E. coli). Los andamios Qx-D lograron una notable eficiencia antibacteriana del 99,9 %, lo que indica una actividad de amplio espectro.

Aparte de sus propiedades antibacterianas, Qx-D también mostró una buena biocompatibilidad. Los estudios in vitro mostraron que el andamio favorecía la adhesión y diferenciación de las células del estroma de la médula ósea (BMSC), que son esenciales para la regeneración ósea. Además, los resultados de la tinción de fosfatasa alcalina (FAL) sugirieron que Qx-D promovía la diferenciación osteogénica de las BMSC sin afectar negativamente a la actividad celular.

El rendimiento in vivo de Qx-D se probó en un modelo de rata con defectos óseos infectados. Los resultados mostraron que la implantación de Qx-D redujo significativamente la inflamación y mejoró la regeneración ósea. La tomografía computarizada (TC) micro reveló que el defecto estaba casi completamente cerrado en el grupo Qx-D, con una relación volumen óseo/volumen total (BV/TV) significativamente mayor en comparación con el grupo de control.

Este estudio proporciona información valiosa sobre la creación de estructuras óseas de doble función para el tratamiento de defectos óseos infectados. La estructura Qx-D, que combina propiedades antibacterianas y osteogénicas, presenta una alternativa prometedora a los tratamientos actuales que a menudo dependen de antibióticos, los cuales pueden conducir a resistencia a los medicamentos y otras complicaciones.

El equipo de investigación cree que Qx-D tiene el potencial de transformar el tratamiento de los defectos óseos infectados, mejorando los resultados de los pacientes y aliviando la carga de las infecciones óseas en la atención ortopédica. Con un desarrollo continuo y ensayos clínicos, Qx-D podría convertirse en una opción de tratamiento estándar para pacientes con defectos óseos infectados, ofreciendo nuevas esperanzas a los afectados por esta difícil afección.