El cartílago articular constituye una variedad de tejido conjuntivo que recubre los extremos de las articulaciones sinoviales proveyendo una superficie de baja fricción y distribuyendo la carga al hueso subcondral subyacente. El cartílago se caracteriza por su baja densidad celular y por la ausencia de vascularización e invervación, lo que hace muy difícil su autoreparación tras una lesión. El escaso éxito de los tratamientos convencionales aplicados hasta el momento, ha potenciado en los últimos años el desarrollo de la ingeniería de tejidos para la reparación de lesiones del cartílago.
En este trabajo, se elaboran y ensayan dos sistemas biocompatibles, evaluando su capacidad condrogénica en la reparación de un defecto osteocondral crítico en fémur de conejo. El primer sistema, un scaffold de doble capa de alginato-PLGA (ALG-PLGA), conteniendo BMP-2 (2.5 y 5 µg) o TGF-β1 (50 ng) (FC) encapsulados en microesferas de PLGA, controló de manera eficaz la liberación de los FC, y mostró una alta tasa de reparación a las 12 semanas postimplantación, en todos los grupos tratados con FC.
El segundo sistema, también de doble capa, incorporó un nuevo poliuretano segmentado (SPU) en sustitución del alginato, y mostró igualmente excelentes resultados en el control de la liberación de los FC, y en la reparación del defecto a las 12 semanas postimplantación, en todos los grupos tratados con FC.
En función de varios aspectos, entre ellos la velocidad de degradación de los sistemas, se seleccionó el sistema de ALG-PLGA como el más idóneo, y la BMP-2 a dosis de 5µg como la más adecuada, para evaluar, de forma comparativa, la capacidad condrogénica del tratamiento con células madre mesenquimales derivadas de la médula ósea (MSC) o condrocitos autólogos (rbC), solas, o en combinación con BMP-2. La eficacia reparadora de todos los tratamientos individuales o en combinación fue la misma a las 12 semanas postimplantación.
El análisis global de los resultados muestra por una parte, que ambos sistemas son adecuados para su aplicación en ingeniería de tejidos, y por otra, justifica el uso de FC (BMP-2/TGF-β1) frente a la terapia celular en medicina regenerativa del cartílago.
Inhaltsverzeichnis (Tabla de contenido)
- Capítulo 1: Introducción a la regeneración de cartílago
- Capítulo 2: Biomateriales para la regeneración de cartílago
- 2.1 Tipos de biomateriales
- 2.2 Propiedades de los biomateriales
- Capítulo 3: Factores de crecimiento en la regeneración de cartílago
- Capítulo 4: Células para la regeneración de cartílago
- Capítulo 5: Combinación de biomateriales, factores de crecimiento y células
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objetivos y temas principales)
Esta tesis doctoral tiene como objetivo principal investigar el uso de biomateriales, factores de crecimiento y células para la regeneración de cartílago. Se busca explorar las diferentes opciones disponibles y analizar su eficacia en la reparación de tejidos cartilaginosos dañados.
- Tipos de biomateriales para la regeneración de cartílago.
- Influencia de los factores de crecimiento en el proceso de regeneración.
- Tipos de células y su papel en la reparación del cartílago.
- Combinaciones de biomateriales, factores de crecimiento y células para optimizar la regeneración.
- Evaluación de la eficacia de las diferentes estrategias de regeneración.
Zusammenfassung der Kapitel (Resumen de capítulos)
Capítulo 1: Introducción a la regeneración de cartílago: Este capítulo introduce el problema de la regeneración del cartílago, explicando la importancia de encontrar soluciones efectivas para reparar los daños en este tejido. Se describen las limitaciones de la reparación natural del cartílago y se justifica la necesidad de desarrollar estrategias de ingeniería de tejidos para la regeneración del mismo. Se presenta una visión general de los diferentes enfoques terapéuticos que se han explorado hasta la fecha, incluyendo el uso de biomateriales, factores de crecimiento y células, estableciendo el contexto para los capítulos posteriores.
Capítulo 2: Biomateriales para la regeneración de cartílago: Este capítulo se centra en los diferentes tipos de biomateriales utilizados en la regeneración de cartílago, analizando sus propiedades fisicoquímicas y su biocompatibilidad. Se examinan diferentes materiales, como los hidrogel, los polímeros sintéticos y los materiales naturales, evaluando sus ventajas y desventajas para la aplicación en la ingeniería de tejidos del cartílago. Se profundiza en cómo las características de los biomateriales (porosidad, degradación, etc.) influyen en la proliferación y diferenciación celular, y se discuten los desafíos existentes en la selección del biomaterial ideal para cada aplicación específica.
Capítulo 3: Factores de crecimiento en la regeneración de cartílago: Este capítulo analiza el papel crucial de los factores de crecimiento en la regeneración del cartílago. Se discuten los mecanismos moleculares implicados en la acción de estos factores y cómo estimulan la proliferación, diferenciación y la síntesis de matriz extracelular en las células condrocíticas. Se examinan los diferentes tipos de factores de crecimiento usados, sus vías de señalización, y cómo su administración afecta la regeneración del tejido. Se enfatiza la importancia de la combinación óptima de factores de crecimiento para lograr resultados exitosos en la reparación del cartílago.
Capítulo 4: Células para la regeneración de cartílago: El capítulo se centra en las diferentes fuentes y tipos de células que se pueden utilizar para la regeneración del cartílago. Se describen las propiedades de los condrocitos autólogos y alogénicos, las células madre mesenquimales y otras fuentes celulares. Se analiza la viabilidad, la eficacia y los retos asociados a la expansión y diferenciación in vitro de estas células. La discusión incluye la optimización de protocolos de cultivo celular para asegurar la generación de células condrocíticas funcionales aptas para la regeneración del cartílago.
Capítulo 5: Combinación de biomateriales, factores de crecimiento y células: Este capítulo explora las estrategias más avanzadas para la regeneración de cartílago, combinando los tres elementos clave: biomateriales, factores de crecimiento y células. Se analizan diferentes enfoques, incluyendo la encapsulación de células en matrices de biomateriales con la liberación controlada de factores de crecimiento. Se discute la importancia de la sinergia entre estos tres componentes para lograr una regeneración completa y funcional del cartílago, así como los retos técnicos y clínicos que quedan por superar.
Schlüsselwörter (Palabras clave)
Regeneración de cartílago, biomateriales, factores de crecimiento, células, ingeniería de tejidos, condrocitos, células madre mesenquimales, hidrogel, polímeros, matriz extracelular.
Preguntas frecuentes sobre "Regeneración de Cartílago: Una Visión General"
¿De qué trata este documento?
Este documento proporciona una vista previa completa de una tesis doctoral sobre la regeneración de cartílago. Incluye el índice, los objetivos y temas principales, resúmenes de capítulos y palabras clave. Se centra en el uso de biomateriales, factores de crecimiento y células para la reparación de tejidos cartilaginosos dañados.
¿Cuáles son los temas principales de la tesis?
Los temas principales abarcan los tipos de biomateriales para la regeneración de cartílago, la influencia de los factores de crecimiento en el proceso de regeneración, los tipos de células y su papel en la reparación, la combinación óptima de biomateriales, factores de crecimiento y células, y la evaluación de la eficacia de las diferentes estrategias de regeneración.
¿Qué tipos de biomateriales se discuten?
El documento analiza diversos biomateriales, incluyendo hidrogeles, polímeros sintéticos y materiales naturales, evaluando sus ventajas y desventajas para la ingeniería de tejidos de cartílago. Se considera la importancia de sus propiedades (porosidad, degradación, etc.) en la proliferación y diferenciación celular.
¿Qué papel juegan los factores de crecimiento?
Se describe el papel crucial de los factores de crecimiento en la estimulación de la proliferación, diferenciación y síntesis de matriz extracelular en los condrocitos. Se examinan diferentes tipos de factores de crecimiento, sus vías de señalización y cómo su administración impacta la regeneración. Se destaca la importancia de la combinación óptima de estos factores.
¿Qué tipos de células se utilizan en la regeneración de cartílago?
El documento explora diferentes fuentes de células, incluyendo condrocitos autólogos y alogénicos, células madre mesenquimales y otras fuentes celulares. Se analiza la viabilidad, eficacia y los desafíos asociados con su expansión y diferenciación *in vitro*.
¿Cómo se combinan biomateriales, factores de crecimiento y células?
Se describen estrategias avanzadas que combinan biomateriales, factores de crecimiento y células. Se analizan enfoques como la encapsulación de células en matrices de biomateriales con liberación controlada de factores de crecimiento. Se resalta la importancia de la sinergia entre estos componentes para una regeneración completa y funcional.
¿Cuáles son las palabras clave del documento?
Las palabras clave incluyen: Regeneración de cartílago, biomateriales, factores de crecimiento, células, ingeniería de tejidos, condrocitos, células madre mesenquimales, hidrogel, polímeros, matriz extracelular.
¿Qué tipo de información se proporciona sobre cada capítulo?
Para cada capítulo se ofrece un resumen conciso que describe su contenido principal. Se explica el tema central del capítulo y los aspectos más relevantes que se abordan.
¿A quién está dirigido este documento?
Este documento es una vista previa destinada a un público académico, para analizar los temas de la tesis doctoral de forma estructurada y profesional.
- Citation du texte
- Ricardo Reyes Rodríguez (Auteur), 2017, Biomateriales, factores de crecimiento y células para regeneración de cartílago, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/419055
