Ingeniería de tejidos del cartílago articular: caracterización y modelado del comportamiento mecánico

Tesis doctoral de Víctor Andrés Acosta Santamaría

La relevancia de patologías asociadas a la degeneración del complejo articular es muy alta, particularmente en la población adulta, sobre todo a partir de los 40-50 años. La repercusión en la salud general del individuo es de tal importancia que significa un problema de especial relevancia en el ámbito sanitario [1, 2]. Sin embargo, no se debe considerar esta enfermedad como una consecuencia ineludible del envejecimiento articular. La artrosis es una enfermedad degenerativa de las articulaciones que produce el desgaste del cartílago originando dolor, rigidez e incapacidad funcional [1, 2]. actualmente no existen recursos eficaces en áreas farmacológicas o quirúrgicas para evitar la artrosis de rodilla, ni métodos para detener su normal tendencia al empeoramiento, tampoco técnicas capaces de regenerar completamente la morfología y función del tejido lesionado debido a su limitada capacidad de regenerarse [3,4]. En etapas más avanzadas de la enfermedad los tratamientos son básicamente quirúrgicos y se basan en la implantación de prótesis que sustituyan los tejidos dañados. En este contexto áreas como la biomecánica, la medicina regenerativa y en concreto la ingeniería tisular junto con el área de los biomateriales, ofrecen alternativas para la regeneración del complejo condral y/o osteocondral. en consecuencia, y centrándose en las patologías de tipo artrósico, las investigaciones actuales se encaminan al desarrollo de implantes de condrocitos en el interior de matrices tridimensionales (matrix guided autologous chondrocyte implantation – maci), que actúan como andamiaje y que están constituidas habitualmente por biomateriales de tercera generación [5, 6]. Los andamiajes tienen el objetivo de facilitar la adhesión, proliferación y migración de las células promoviendo la regeneración tisular; mejorar las características mecánicas iniciales y proveer de soporte estructural a las células y con ello un entorno mecanobiológico más favorable [7]. El aporte celular puede provenir de condrocitos del tejido in-vivo del propio paciente, o de condrocitos precultivados que pueden producir incluso una primera matriz extracelular in-vitro. Otro posible aporte celular son las células madre adultas mesenquimales obtenidas del propio paciente, y que pueden prediferenciarse in-vitro para proceder luego a su implantación. con el desarrollo del presente trabajo se profundiza en dos áreas relacionadas con este tipo de patologías. Con la primera, centrada en la biomecánica tisular, se evalúa el comportamiento y evolución mecánica del cartílago articular circundante a una zona de lesión, basándose en lesiones de tipo condral y terapias clínicas actualmente aplicadas para este tipo de lesiones. La segunda área abordada pretende ahondar en el óptimo diseño de un andamio estructural empleado en la ingeniería de tejidos, y aplicado en la terapia regenerativa por implante de condrocitos o células madre mesenquimales (maci) para tratar patologías de tipo más general, como una lesión osteocondral. referencias 1. Sociedad española de reumatología, la artrosis, folletos de la ser. 2009. 2. Sociedad española de reumatología, la artrosis de rodilla, folletos de la ser. 2009. 3. J.R. Steadman, w.G. Rodkey, s.B. Singleton y k.K. Briggs, microfracture technique forfull-thickness chondral defects: technique and clinical results. Operative techniques in orthopaedics, 1977. 7(4): 300-304. 4. V.C. Mow, m.H. Holmes y w.M. Lai, fluid transport and mechanical properties of articular cartilage: a review. Journal of biomechanics, 1984. 17(5): 377-394. 5. M. Marcacci, m. Berruto, d. Brocchetta, a. Delcogliano, d. Ghinelli, a. Gobbi, e. Kon, l. Pederzini, d. Rosa, g.L. Sacchetti, g. Stefani y s. Zanasi, articular cartilage engineering with hyalograft(r) c: 3-year clinical results. Clinical orthopaedics & related research, 2005. 435: 96-105. 6. R. Dorotka, u. Bindreiter, k. Macfelda, u. Windberger y s. Nehrer, marrow stimulation and chondrocyte transplantation using a collagen matrix for cartilage repair. Osteoarthritis and cartilage, 2005. 13(8): 655-664. 7. U. Meyer y h.P. Wiesmann, bone and cartilage engineering. 2006, springer: berlin.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Ingeniería de tejidos del cartílago articular: caracterización y modelado del comportamiento mecánico«

  • Título de la tesis:  Ingeniería de tejidos del cartílago articular: caracterización y modelado del comportamiento mecánico
  • Autor:  Víctor Andrés Acosta Santamaría
  • Universidad:  Zaragoza
  • Fecha de lectura de la tesis:  23/03/2011

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • José Manuel García Aznar
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: manuel Doblaré castellano
    • Jaime Dominguez abascal (vocal)
    • gloria Gallego ferrer (vocal)
    • alfonso Fernandez canteli (vocal)

 

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