Efectos de la utilización de agregados de nanohidroxiapatita y proteína SPARC en una matriz de colágeno como sustituto óseoAplicación de un modelo animal

Resumen

1.- INTRODUCCIÓN. Anualmente más de 1.100.000 procedimientos quirúrgicos necesitan la resección parcial de hueso y la utilización de injerto óseo. El autoinjerto óseo sigue considerándose hoy en día como el “patrón oro”, pero su obtención asocia importantes inconvenientes debido a la morbilidad y limitada cantidad obtenida. El aloinjerto de cadáver ofrece la ventaja teórica de obtener mayores cantidades, pero con el riesgo potencial de transmisión de enfermedades y respuesta inmunológica en el huésped. La ingeniería tisular ósea ha realizado en las últimas décadas importantes avances en la búsqueda de un sustituto óseo ideal que pueda reunir las ventajas del autoinjerto y evitar sus complicaciones. Los biocompuestos formados por la combinación de colágeno y nanohidroxiapatita (nanoHA) han centrado la atención de los investigadores en este tiempo, ya que se ha demostrado que la formulación nanométrica incrementa la neoformación ósea. La búsqueda de un ligando que evite la dispersión de las partículas de nanoHA en estos compuestos es un reto pendiente de resolver. 2.- HIPÓTESIS Y OBJETIVOS. Nuestro objetivo es determinar si la utilización de un nuevo compuesto formado por colágeno I/III, nanoHA y proteína SPARC u osteonectina, que actúa como ligando químico, mejora la neoformación ósea a nivel histológico. Como objetivo secundario nos planteamos valorar la biocompatibilidad y capacidad osteoinductora de este nuevo compuesto. 3.- MATERIAL Y MÉTODOS Se diseñó un estudio experimental en 43 ratas Wistar de ocho semanas de vida, realizandose implantes subcutáneos del compueto de colágeno, nanoHA y proteína SPARC, o de colágeno I/III aislado, en 14 animales. Los 29 animales restantes fueron aleatorizados en cuatro grupos de estudio, y se les generó un defecto óseo de 1,5 mm a nivel del fémur distal para ser rellenado posteriormente por un sustituto diferente y con distinto tiempo de seguimiento, según el siguiente esquema: I) Grupo estudio: colágeno I/III, nanoHA y SPARC (15 días, 6 muestras; 30 días, 6 muestras; 60 días, 6 muestras); II) Grupo control sólo fresado (15 días, 2 muestras; 60 días, 2 muestras); III) Grupo control sólo colágeno I/III (15 días, 6 muestras; 30 días, 6 muestras; 60 días, 6 muestras); IV) Grupo control HA comercial (15 días, 6 muestras; 30 días, 6 muestras; 60 días, 6 muestras). Se evaluaron los resultados clínicos, macroscópicos y mediante estudios histológicos con los diferentes tiempos de seguimiento en cada caso. 4.- RESULTADOS La cantidad y calidad del tejido óseo neoformado en el grupo de estudio en el que se implantó colágeno I/III, nanoHA y proteína SPARC fue mayor que en los restantes grupos y en los diferentes tiempos de seguimiento, presentando diferencias estadísticamente significativas al comparar con el grupo de sólo colágeno I/III a los 15 días (p=0,005) y 60 días (p=0,008) de seguimiento. También se han apreciado diferencias al comparar con el grupo de HA comercial, sin llegar a la significación estadística. En el grupo en el que sólo se generó un defecto óseo, sin aportar ningún sustituto, no se apreció neoformación ósea. En todos los casos pudo observarse la persistencia del defecto generado a nivel del cartílago articular. No hemos registrado ningún caso de infección. No se ha observado neoformación ósea en los animales en los que se realizó el implante subcutáneo del biocompuesto de colágeno I/III, nanohidroxiapatita y proteína SPARC. 5.- CONCLUSIONES La utilización de un nuevo biocompuesto de colágeno I/III, nanoHA y proteína SPARC como sustituto óseo en un modelo experimental con ratas Wistar favorece y acelera la neoformación ósea desde los 15 días de implantación del mismo. El defecto óseo generado de 1,5 mm a nivel del fémur distal puede considerarse como un “defecto de tamaño crítico” ya que no hemos apreciado neoformación ósea en los animales en lo que no se implantó ningún sustituto. No hemos apreciado neoformación ósea en los animales en los que se implantó el sustituto de colágeno I/III, nanoHA y proteína SPARC a nivel subcutáneo, descartándose de este modo la capacidad osteoinductora del mismo.