Evaluación biológica de sustitutos óseos inyectables a base de fibroína y nanobarras de hidroxiapatita

Abstract

RESUMEN: Actualmente existe una creciente demanda de biomateriales que sean capaces de reemplazar o reparar el tejido dañado por pérdidas óseas causadas por accidentes, enfermedades y/o problemas congénitos, sin embargo, las técnicas utilizadas como los aloinjertos y autoinjertos, tienen variadas desventajas que incluyen más cirugías, infecciones, grandes tiempos de recuperación, enfermedades transmisibles y dolor, entre otras. Para ayudar a solucionar estos problemas las últimas tendencias incluyen el uso de sustitutos óseos sintéticos, que son estructuras que sirven de puente para la formación de hueso, tienen como funciones principales el relleno de cavidades o servir como soporte transitorio, están fabricados de biomateriales, los cuales deben cumplir una serie de características para ser implantados en el cuerpo humano tales como biocompatibilidad, bioabsorción, osteoconducción y osteoinducción; de ahí que, sean numerosas las investigaciones que buscan desarrollar nuevos materiales que puedan cumplir dichas funciones y requerimientos. La combinación de polímeros biodegradables y cerámicos bioactivos da lugar a materiales compuestos con propiedades específicas que resultan de gran interés para este tipo de aplicaciones, por lo que en esta investigación se realizó la evaluación biológica de un material compuesto de nanobarras de hidroxiapatita y fibroína con potencial uso como sustituto óseo inyectable. Las nanobarras de hidroxiapatita fueron sintetizadas por el método combinado de reacción de precipitación y tratamiento hidrotermal, caracterizadas por medio de microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (DRX), fluorescencia de rayos X (FRX) y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Se obtuvieron partículas en tamaño nano y con geometría en barras, con fases y composición química típica de una hidroxiapatita, además de una relación Ca/P de 1.68. La fibroína fue extraída de capullos de gusano de seda Bombyx Mori y caracterizada a través de FTIR y calorimetría de barrido diferencial (DSC); los resultados evidenciaron que el protocolo de extracción es adecuado para la obtención de fibroína de seda con las características propias de dicha proteína. Los sustitutos óseos inyectables fueron fabricados a partir de dos formulaciones con un 60 %(p/v) de hidroxiapatita, porcentajes de fibroína de 1 y 1.5 %(v/v) y entrecruzados con glutaraldehído al 1 %(v/v) con respecto a la cantidad de polímero. Se realizó una caracterización biológica para evaluar la actividad celular que inducen in vitro dichos sustitutos, para esto, se utilizaron fibroblastos humanos en ensayos de citotoxicidad y proliferación celular. Los resultados mostraron que todos los tratamientos evaluados no son citotóxicos aunque no es clara la capacidad que tienen los sustitutos para inducir la proliferación de los fibroblastos.