Un nuevo procedimiento quirúrgico logra reparar las lesiones y los defectos de hueso graves más rápidamente y de forma más simple que los métodos actuales, entre los que se incluyen operaciones de injerto de hueso y procedimientos de alargamiento que requieren la inserción de clavos a través de la piel para unir los huesos.

La nueva técnica hace uso de un tejido delgado llamado periostio, que cubre la superficie exterior de todos los huesos y contiene células madre que se desarrollan en hueso para reparar los daños. Para reparar las roturas de hueso de más importancia, o reparar defectos serios, los investigadores utilizan el periosteo como funda colocado alrededor de la sección de hueso faltante para animar el recrecimiento del hueso. Para aquellos casos en los que no haya suficiente periosteo, los investigadores han desarrollado una membrana artificial como sustituto.

Melissa Knothe Tate, profesora de ingeniería biomédica en la Universidad Cas Western Reserve de Cleveland, y su marido, Ulf Knothe, cirujano ortopédico en la Clínica Cleveland, han puesto a prueba con éxito su método en una paciente en silla de ruedas que necesitaba la cirugía para alargar una de sus piernas. También lo han probado con éxito en ovejas. Los investigadores presentaron su trabajo ayer en la reunión de la Sociedad de Investigación Ortopédica de Nueva Orleáns.

Durante el nuevo procedimiento, llevado a cabo sobre la paciente en silla de ruedas, los investigadores realizaron una pequeña incisión vertical en el periosteo cerca de donde faltaba un gran trozo de hueso después de que la pierna hubiese sido alargada. Después despegaron el periosteo, de forma que permaneciese unido a los vasos sanguíneos de la parte de fuera, y extrajeron una pieza del hueso de debajo, que después fue utilizada para cubrir el gran hueco dentro del hueso de la pierna. El periosteo se volvió a coser, formando una funda alrededor de la sección de la que se extrajo el hueso. El hueco fue reparado por el segmento de hueso transplantado mientras que los glóbulos blancos del periosteo cosido se infiltraron en el espacio de debajo y lo transformaron en hueso nuevo. El paciente observó el crecimiento del nuevo hueso un mes después de la cirugía. Knothe Tate afirma que un defecto como éste normalmente no se curaría sin llevar a cabo un tipo de cirugía más seria.

Uno de los métodos más comunes para tratar las lesiones de hueso graves consiste en tomar hueso de un área que no soporte peso, como la cadera, e injertarlo en el lugar de la lesión, aunque eso puede hacer que el lugar de donde se obtuvo el hueso tenga riesgos de fractura. Jennifer Elisseeff, ingeniera biomédica en la Universidad Johns Hopkins, afirma que se puede hacer muy poco por arreglar los grandes huecos en el hueso, aunque añade que la nueva técnica “tendrá un efecto significativo en la cura de fracturas.”

Norman Marcus, cirujano ortopédico en el Instituto de Cartílago Virginia, en Springfield, Virginia, afirma que los tratamientos artificiales se clasifican en dos categorías: las relacionadas con la estructura o con el crecimiento. Los productos estructurales, normalmente llamados rellenos de hueso, se pueden crear a partir de cosas como el coral y el fosfato de calcio. Los productos relacionados con el crecimiento, que normalmente adoptan la forma de polvos y geles, se usan para estimular el crecimiento del hueso. Aunque los promotores del crecimiento son más efectivos, también resultan caros, afirma Marcus.

Los investigadores también han creado una funda de periosteo artificial, que han puesto a prueba en ovejas, para las lesiones de hueso en las que no exista la suficiente cantidad de hueso. La membrana artificial fue mezclada con colágeno; una mezcla de colágeno y células del periosteo obtenidas a partir de una oveja en particular; o piezas de periosteo del hueso colindante del paciente. Los investigadores colocaron la funda alrededor del área lesionada y la cosieron como si fuera un parche. Descubrieron que las ovejas a las que únicamente se les proporcionó el periosteo experimentaban reparaciones más rápidas, haciendo que el nuevo hueso creciese entre dos y tres semanas después de la cirugía.

El trabajo “combina los métodos de ingeniería de tejidos con la intervención quirúrgica y mejora la capacidad natural para la reparación,” afirma Elisseeff.

Un problema es que las células madre se pueden diferenciar en distintas cosas como tendones, cartílago, o hueso, señala Marcus. Los investigadores demostraron que las células madre en el periosteo fueron obligadas a volverse hueso debido a la tensión mecánica. Por ejemplo, en los experimentos con ovejas, la tensión mecánica ocurre de forma natural cuando la oveja cambia su peso de un lado a otro.

“Existen montones de técnicas experimentales pero pocos métodos clínicos, y si este ha tenido éxito en pacientes, es ahí donde residirá el verdadero avance significativo,” afirma Farshid Guilak, profesor de cirugía ortopédica y director del Laboratorio de Bioingeniería Ortopédica en el Centro Médico de la Universidad de Duke.

“Este es un progreso muy importante,” añade Yunzhi Yang, profesor asistente en el Centro de Investigación de Biomateriales de Houston en el Centro de Ciencia de la Salud de la Universidad de Texas en Houston.

Knothe afirma que el plan consiste en otorgar la licencia de la tecnología a las distintas compañías para finales de año, y afirma que hay un par de “jugadores de alto nivel” interesados. “Queremos proporcionar una alternativa barata que pueda ser ampliamente utilizada en el campo,” afirma.