SLAOT

Trasplante alogénico de condrocitos en tres matrices diferentes (fibrina; ácido hialurónico y ácido poliglicólico) para la reparación de lesiones condrales. Estudio experimental en ovejas

Allogeneic chondrocyte transplantation in three different scaffolds (fibrin; hyaluronic acid and polyglycolic acid) for the repair of chondral injuries. Experimental study in sheep

  • EDUARDO ÁLVAREZ - Autor principal
  • TOMÁS RAMOS MORALES(Hospital E Gonzalez, Universidad Autónoma Nuevo León, Monterrey, México)
  • HERMINIA GUADALUPE MARTÍNEZ
  • DANIEL LUNA PIZARRO
Autor para correspondencia:

EDUARDO ÁLVAREZ
email: dedaloz@gmail.com

Resumen

Objetivo: La ingeniería tisular es una opción terapéutica para el tratamiento de las lesiones condrales. Analizamos el comportamiento de los condrocitos alogénicos incluidos en tres diferentes matrices, de fibrina, una combinación de fibrina y ácido hialurónico y una matriz sintética a base de ácido poliglicólico.

Material y Métodos: Ensayo clínico controlado, estudio experimental en cordero Ovis Aries. Se emplearon 31 animales donantes y 30 receptores, divididos en 3 grupos de 10 corderos cada uno, teniendo como  variable la matriz en la que se incluyeron las células cultivadas (grupo 1, en fibrina humana (Baxter Co ®); grupo 2, fibrina humana y ácido hialurónico (Baxter Co., y Glycosan Byosystem Inc) y, en el grupo 3, ácido poliglicólico (Baxter)).

Resultados: La producción de colágeno tipo 2 fue mayor en el segundo grupo (medio de fibrina con ácido hialurónico) 83,90±1,4 (p<0,0001) que en el de fibrina sola o el de acido poliglicolico.

Conclusión: las matrices de fibrina y la mezcla de fibrina con ácido hialurónico, son capaces de mantener el fenotipo, así como la síntesis de proteínas estructurales del cartílago articular. La matriz de fibrina en combinación con el ácido hialurónico obtuvo la producción de col2 y glicosaminoglicanos más eficiente, seis meses después de la cirugía y disminuyó la síntesis de col1 comparado con las otras matrices estudiadas.

Abstract

Objective: Tissue engineering is a therapeutic option for the treatment of chondral lesions. We analyze the behavior of allogeneic chondrocytes included in three different scaffolds, of fibrin, a combination of fibrin and hyaluronic acid and a synthetic matrix based on polyglycolic acid.

Material and Methods: Controlled clinical trial, experimental study in sheep Ovis Aries. 31 donor animals and 30 receptors were used, divided into 3 groups of 10 sheep each, having as variable the matrix in which the cultured cells were included (group 1, in human fibrin (Baxter Co ®); group 2, human fibrin and hyaluronic acid (Baxter Co., and Glycosan Byosystem Inc) and, in group 3, polyglycolic acid (Baxter).

Results: The production of col2 was higher in the second group (fibrin medium with hyaluronic acid) 83.90 ± 1.4 (p <0.0001) than in fibrin alone or polyglycolic acid.

Conclusion: the fibrin scaffold and the mixture of fibrin with hyaluronic acid are able to maintain the phenotype, as well as the synthesis of structural proteins of the articular cartilage. The fibrin scaffold in combination with hyaluronic acid obtained the most efficient production of col2 and glycosaminoglycans, six months after surgery and decreased the synthesis of col1 compared to the other matrices studied.
: Trasplante, articular, alogénico, condrocitos, lesión condral
: Transplant, chondral injury, chondrocytes, allogenic, articular

Introducción

Las lesiones del cartílago articular son un problema difícil de resolver que compromete la función articular. Dentro de las técnicas disponibles para la reparación de lesiones condrales la ingeniería tisular se ha ido posicionando como una opción terapéutica, principalmente a partir del trasplante de condrocitos, la técnica original ha evolucionado hasta llegar al trasplante celular matrices tridimensionales.

Se han utilizado diferentes biomateriales como vehículo transportador y regenerador de tejido cartilaginoso. Un campo de investigación, dentro de la ingeniería tisular, es el desarrollo de matrices temporales, porosas y bioabsorbibles, que permitan la migración, adhesión y proliferación celular favoreciendo la regulación de actividad condral [1]. Por otro lado, las propiedades biomecánicas de las matrices deben permitir que no sean muy rígidas ni tampoco demasiado elásticas para que su estructura no se altere con la carga. Algunas son componentes orgánicos, como son la agarosa, alginato, ácido hialurónico, fibrina, colágeno etc.

Uno de los materiales más aceptados para la composición de matrices es el ácido hialurónico [2-4], una molécula presente de manera natural en todos los tejidos blandos. El alginato ha sido ampliamente estudiado como hidrogel [5-7]. La agarosa es otro polisacárido extraído de algas utilizada como matriz extracelular in vitro, pero su aplicación en la clínica no ha tenido buenos resultados [8]. Por otra parte, la fibrina humana es un derivado biológico utilizado como matriz para la inclusión celular, en su composición combina el fibrinógeno y la trombina humanos, que mezclados forman un coagulo estable de fibrina. El gel resultante presenta composición débil para soportar las células [9], sin embargo hay autores que reportan que resulta un excelente substrato para la inclusión celular [10]. También se han usado polímeros sintéticos como transportadores celulares, entre ellos los compuestos polilactídicos (acido poli-glicólico (PGA), ácido poliláctico (PLA) y sus co-polímeros, ácido láctico-glicólico [11]. Freed et al. [12][13] demostraron que la síntesis de proteoglicanos era mayor en las matrices de PLA y PGA que con matrices colagénicas. Además de matrices híbridas combinan polímeros sintéticos y naturales [14].

En la técnica de las matrices con condrocitos autólogos cultivados (MACI) los dos procedimientos quirúrgicos para el tratamiento integral de la lesión, el primero para la toma de la biopsia cartílago y el segundo para la implantación de las células cultivadas, representa una desventaja.

La condición avascular de tejido cartilaginoso considera el cartílago como un tejido inmuno-privilegiado. Sin embargo, numerosos estudios han demostrado que los dos componentes del tejido condral, la matriz extracelular y los condrocitos pueden despertar reacciones inmunogénicas [15-19].

Con el fin de aprovechar la biotecnología de banco de tejidos se ha pensado en el desarrollo de un banco de celulas condrales alogenicas criopreservadas durante largos períodos de tiempo [20][21] para ser cultivadas in vitro e incluidas en una matriz extracelular y, después, ser implantas en lesiones condrales u osteocondrales en articulaciones de carga. Esto eliminaría uno de los dos pasos quirúrgicos necesarios en la técnica del MACI, la toma de biopsia de cartilago, reduciendo con esto la morbilidad de la técnica y los costos del tratamiento. Esto puede asegurar una disponibilidad de tejido donante adecuada y segura gracias a las pruebas serológicas y moleculares realizadas como perfil de donador [22][23].

Los protocolos de criopreservación no son efectivos cuando se trata de la preservación de cartílago intacto debido al daño crioinducido sobre los condrocitos ocasionado por la respuesta osmótica de la matriz extracelular. Sin embargo, al igual que con otras células, como los espermatozoides, eritrocitos, linfocitos, plaquetas, células madre, la criopreservación de células condrales se ha aplicado con éxito en células aisladas [24-29]. Nuestro estudio se centra en la utilización de células condrales alogénicas incluidas en tres diferentes matrices, matriz de fibrina, biocompatible y biodegradable, su utilización ha estado controvertida por ser un producto que no ha demostrado una estabilidad mecánica ni tampoco biológica [30-32]. Sin embargo, es fácil de manejar y se utiliza con pocas reacciones en muchas técnicas quirúrgicas [10]. La segunda, una combinación de fibrina y ácido hialurónico con el fin de evaluar el efecto de inducción celular responsable de la modulación de la matriz pericelular atribuido al ácido hialurónico [33-36] y, la tercera, una matriz sintética a base de ácido poliglicólico.

Nuestra hipótesis es que la fibrina es un material adecuado para el crecimiento celular y la reparación del cartílago, por lo que el objetivo de nuestro trabajo es demostrar que las células alogénicas incluidas en matrices de origen orgánico representan una opción viable en el tratamiento de lesiones condrales localizadas.

Material y metodología

Como modelo experimental utilizamos el cordero (Ovis aries), de 4-6 meses de edad y con un peso comprendido entre los 25 y 30 Kg. Se emplearon 31 animales donantes y 30 como receptores, los cuales fueron divididos en 3 grupos, de 10 corderos cada uno, teniendo como variable la matriz en la que se incluyeron las células cultivadas, las cuales fueron Grupo I, fibrina humana (Baxter Co.,), fibrina humana y ácido hialurónico (Baxter Co., Glycosan Biosystem Co) y ácido poliglicólico (Baxter Co).

Cultivo celular

Se realizó el cultivo celular según la técnica de Visna et al, [10] modificada. La biopsia de cartílago articular se seccionó en pequeños cubos de aproximadamente 1-3 mm3, en una campana de flujo laminar clase II (SterilGARD® III advance°. Baker Co, Gatehouse Road. Sanford, EEUU). Los fragmentos de cartílago se trataron con tripsina (Gibco-BRL Life Technologies Grand Island, NY, EEUU). Para la digestión de la matriz condral, se trató al cartílago con colagenasa tipo II (Gibco-BRL Life Technologies Grand Island, NY, EEUU). Los condrocitos obtenidos, fueron inoculados en frascos de cultivo de 75 cm2 (NUNC™ Creek Drive, Rochester, NY, EEUU) para su crecimiento in vitro. El medio empleado fue Opti-MEM (Gibco-BRL Life Technologies Grand Island, NY, EEUU) suplementado con 10% de suero bovino fetal (SBF) (Gibco-BRL Life Technologies Grand Island, NY, EEUU)y 50 µg/ml de gentamicina (Gibco-BRL Life Technologies Grand Island, NY, EEUU). Los cultivos se mantuvieron en una atmósfera controlada de 5% de CO2 y una humedad relativa del 100%. Cuando los cultivos en monocapa alcanzaron entre el 70-80% de confluencia, se despegaron las células incubándolas con tripsina-EDTA (Gibco-BRL Life Technologies Grand Island, NY, EEUU).

Para la preparación de las matrices, se siguieron las indicaciones de las casas comerciales; con 5x106 condrocitos adicionados a las diferentes matrices en el momento previo a la mezcla de los factores específicos que inducen a la polimerización de los productos.

Preoperatorio

Los animales fueron trasladados al bioterio del Departamento de Fisiología de la Facultad de medicina de la Universidad Autónoma de Nuevo León una semana antes de la intervención. El día previo a la intervención fueron esquilados y lavados con solución antiséptica de Iodopovidona, 10gr. (Boehringer Ingelheim Promeco), con el fin de disminuir el riesgo de infección. Posteriormente fueron trasladados a un habitáculo aislado donde permanecieron en ayuno absoluto. Una vez en quirófano experimental se realizó rasurado de la extremidad posterior izquierda. En todos los procedimientos se empleó el instrumental y material quirúrgico convencional utilizado en cirugía ortopédica.
Se empleó anestesia general sin intubación endotraqueal. La administración de la medicación anestésica se llevó a cabo a través de la canalización de la vena cefálica derecha con un catéter tipo Abbocat, de 18 Frenchs. Una vez canalizada se conectó a un sistema de goteo a través del cual se administró fluidoterapia de mantenimiento con suero glucosado al 5%. La inducción anestésica se consiguió mediante la administración intravenosa de tiobarbital a una dosis de 12 mg/Kg de peso, atropina 0,5mg/Kg de peso y fentanil a una dosis de 0,015 mg/Kg de peso. Posteriormente la anestesia fue mantenida con tiobarbital a una dosis de 10 mg/Kg de peso y fentanil a una dosis de 0,015 mg/Kg de peso.
Una vez anestesiado el cordero fue colocado, en posición decúbito supino, sobre la mesa quirúrgica, se realizó asepsia con solución iodopovidona, 10gr. (Boehringer Ingelheim Promeco) de la extremidad posterior izquierda previamente rasurada, a continuación, se colocaron campos y sabanas estériles, dejando la extremidad a intervenir aislada.
Se realizó una incisión cutánea pararotuliana medial en la zona condílea femoral de la pata trasera izquierda de aproximadamente 5-8 cm. Se disecó hasta alcanzar la cápsula articular, se realizó la artrotomía sobre el alerón medial y la membrana sinovial. Posteriormente, se desplazó el mecanismo extensor externamente, e hiperflexionando la rodilla se expuso la zona condílea de carga. Con un bisturí No.10 se realizó un defecto condral hasta llegar a la placa subcondral el cual fue utilizado como nicho receptor en la zona de carga del cóndilo femoral medial, a continuación se tomo el bioimplante con las células condrales alogénicas incluidas que previamente antes de iniciar el procedimiento se colocaron en solución OPTIMEMÒ (Invitrogen) a temperatura ambiente. Se colocó el bioimplante en el nicho se tomó un molde de la morfología del defecto con una plantilla de aluminio y se verificó que éste lo cubriera en su totalidad. Con el molde se realizó el diseño del bioimplante, que se fijó con Tissucol® (Baxter) y se tuvo cuidado de que sus bordes contactaran con el defecto articular receptor. Se redujo el aparato extensor, con la rótula, y se realizó el cierre por planos, suturando la cápsula articular y el tejido celular subcutáneo, con puntos simples de VicrylÒ 000, y la piel con nylon 000.
Al finalizar el procedimiento los corderos permaneciendo en la sala de quirófano hasta su despertar de manera espontánea, permaneciendo en quirófano por un espacio de una hora, para vigilar su evolución, período durante el cual se le administró 1 g de ampicilina intramuscular para iniciar así la profilaxis antibiótica. Una vez que el cordero intentaba incorporarse se procedía a trasladarlo al bioterio, donde fue colocado en un habitáculo individual y aislado. La carga no fue restringida y los corderos dispusieron de comida y agua ´ad libitum´ desde el primer día después de la intervención. Durante los siguientes siete días post-quirúrgicos se les administro una dosis diaria de 1 g de ampicilina intramuscular y se realizó limpieza diaria de la herida hasta su cicatrización, con solución antiséptica de iodopovidona, 10gr. (Boehringer Ingelheim Promeco) al 10% y veterín fenicol®.

Inmunohistoquímica

Para la identificación de colágena tipo I y tipo II, se fijaron los tejidos con solución de formalina al 10 % en PBS pH 7.2-7.4 por 24 horas y se procesaron, mediante las técnicas convencionales, para la inclusión en parafina. Posteriormente se realizaron cortes de 4 µm, se desparafinaron e hidrataron en soluciones de xilol, etanol absoluto, etanol 95 %, etanol 70 %, agua destilada y solución tris-buffer salino (TBS). Para la detección de los anticuerpos, se siguieron las indicaciones de ABCAM PLC (Cambridge, MA EEUU). Se contrastó con Hematoxilina de Harris y finalmente se agregó resina y se almacenaron los cortes en la oscuridad.

Tinción histológica

Para la demostración de polisacáridos complejos como glicosaminoglicanos se empleó la técnica del ácido peryódico de Schiff (PAS) y diastasa. Los tejidos se fijaron con solución de formalina al 4 % y se incluyeron en parafina, se realizaron cortes de 5 µm y se utilizaron los reactivos y metodología de rutina para técnicas histológicas.

Análisis de imágenes

Se colocaron los cubreobjetos y se observaron en un microscopio invertido adaptado a un sistema de cómputo para capturar las imágenes y se analizaron con el software Image-Pro Express Vs 6.2 (Media Cybernetics, Inc.) que estimaba la densidad óptica estándar, determinando la cantidad de materia en un objeto midiendo la cantidad de luz que pasa a través de dicho objeto. La fórmula asume un decaimiento exponencial de la luz dentro del objeto:
Densidad óptica (x, y) = -log[(intensidad(x, y)-Negro) / (Incidencia-Negro)].
donde: Intensidad (x, y) es la intensidad del pixel (x, y). Negro es la intensidad generada cuando no hay luz a través del objeto.

Los resultados se expresaron como el promedio + desviación estándar (n=3) y una seguridad del 95% de significancia estadística (p<0.05). Se realizó la prueba no paramétrica U de Mann-Whitney para la comparación de las muestras.

Resultados

Se analizaron el total de resultados obtenidos de los 30 corderos evaluados, divididos aleatoriamente en tres grupos, realizando las evaluaciones de los compuestos a estudiar por triplicado; se observó, de manera general, que de las 90 evaluaciones realizadas, el promedio de col1 fue del 51,98%, mientras que de col2 fue del 81,97% y de los Gag´s el 71,6% (Tabla 1).

Al analizar las evaluaciones, según el medio utilizado fibrina (G1), fibrina con ácido hialurónico (G2) y, finalmente, ácido poliglicólico (G3), vimos que el grupo 3, matriz de ácido poliglicólico, presentó inestabilidad química del medio, lo que no permitió la producción del col2 ni tampoco Gag´s (Tabla 1).
 
Tabla 1. Producción (%) de colágeno-1, colágeno-2 y glicosaminoglicanos en general y en las tres matrices estudiadas
  General (%) Grupo 1 (%) Grupo 2 (%) Grupo 3 (%)
  X (DS)
Max - min
X (DS)
Max - min
X (DS)
Max - min
X (DS)
Max - min
Col1 51,98 (28,3)
95 – 24
31,17 (3,78)
44 – 28
27,6 (2,66)
33 – 24
99,11 (2,46)
95 - 87
Col2 81,97 (3,21)
88 – 75
80,03 (3,37)
88 – 75
83,9 (1,4)
87 – 81
 
GAG 71,6 (2,54)
77 - 65
70,43 (2,5)
74 - 65
72,77 (2,01)
77 - 70
 

Al comparar los promedios de producción de los compuestos, según el medio utilizado, mediante pruebas de hipótesis para medias a una confiabilidad del 95%, se observó en el caso del col1 un promedio estadísticamente mayor del porcentaje de producción en el medio de fibrina (G1) que el medio de fibrina con ácido hialurónico (G2) (p<0,0001); en contraparte el medio de ácido poliglicólico produjo un porcentaje mayor que los otros dos medios (p<0,0001). En cuanto a la producción de col2, el medio de fibrina con ácido hialurónico (G2) generó un porcentaje mayor que el medio de fibrina (G1) (p<0,0001), observando el mismo comportamiento estadístico en lo concerniente al producto Gag´s.
Comparando dentro de cada medio, la producción de los tres compuestos, a fin de evaluar si existía mayor predisposición del medio para la generación de alguno de los mismo, observamos la presencia de un porcentaje de producción estadísticamente superior de col2 que de los otros dos compuestos y de Gag´s que de col1 (p<0,0001) en el caso del medio de fibrina (G1); en el medio de fibrina con ácido hialurónico (G2) se observó exactamente el mismo comportamiento. El análisis del tercer medio no se pudo realizar por la inestabilidad química del medio.
Se analizaron el total de resultados obtenidos de los 30 corderos evaluados, divididos aleatoriamente en tres grupos, realizando las evaluaciones de los compuestos a estudiar por triplicado; se observó, de manera general, que de las 90 evaluaciones realizadas, el promedio de col1 fue del 51,98%, mientras que de col2 fue del 81,97% y de los Gag´s el 71,6% (Tabla 1).

Al analizar las evaluaciones, según el medio utilizado fibrina (G1), fibrina con ácido hialurónico (G2) y, finalmente, ácido poliglicólico (G3), vimos que el grupo 3, matriz de ácido poliglicólico, presentó inestabilidad química del medio, lo que no permitió la producción del col2 ni tampoco Gag´s (Tabla 1).
 
Tabla 1. Producción (%) de colágeno-1, colágeno-2 y glicosaminoglicanos en general y en las tres matrices estudiadas
  General (%) Grupo 1 (%) Grupo 2 (%) Grupo 3 (%)
  X (DS)
Max - min
X (DS)
Max - min
X (DS)
Max - min
X (DS)
Max - min
Col1 51,98 (28,3)
95 – 24
31,17 (3,78)
44 – 28
27,6 (2,66)
33 – 24
99,11 (2,46)
95 - 87
Col2 81,97 (3,21)
88 – 75
80,03 (3,37)
88 – 75
83,9 (1,4)
87 – 81
 
GAG 71,6 (2,54)
77 - 65
70,43 (2,5)
74 - 65
72,77 (2,01)
77 - 70
 

Al comparar los promedios de producción de los compuestos, según el medio utilizado, mediante pruebas de hipótesis para medias a una confiabilidad del 95%, se observó en el caso del col1 un promedio estadísticamente mayor del porcentaje de producción en el medio de fibrina (G1) que el medio de fibrina con ácido hialurónico (G2) (p<0,0001); en contraparte el medio de ácido poliglicólico produjo un porcentaje mayor que los otros dos medios (p<0,0001). En cuanto a la producción de col2, el medio de fibrina con ácido hialurónico (G2) generó un porcentaje mayor que el medio de fibrina (G1) (p<0,0001), observando el mismo comportamiento estadístico en lo concerniente al producto Gag´s.
Comparando dentro de cada medio, la producción de los tres compuestos, a fin de evaluar si existía mayor predisposición del medio para la generación de alguno de los mismo, observamos la presencia de un porcentaje de producción estadísticamente superior de col2 que de los otros dos compuestos y de Gag´s que de col1 (p<0,0001) en el caso del medio de fibrina (G1); en el medio de fibrina con ácido hialurónico (G2) se observó exactamente el mismo comportamiento. El análisis del tercer medio no se pudo realizar por la inestabilidad química del medio.

Discusión

Este estudio experimental representa una técnica novedosa que pretende explotar la biotecnología de banco de tejidos para obviar una de los dos procedimientos quirúrgicos [37] requeridos en la técnica clásica de cultivo e implantación de condrocitos autólogos (MACI), técnica estandarizada y aplicada por primera vez en el país dentro del Servicio de Ortopedia y Traumatología de nuestro Hospital. De la misma forma que en la técnica clásica, las células obtenidas son cultivadas en monocapa. La utilización de células alogénicas evita la necesidad de una biopsia de células expansión. Para su inclusión se eligieron tres diferentes matices. Todas las matrices han comprobado su capacidad para de mantener el fenotipo condrocítico [38].

Las ventajas de la elección del cordero (Ovis aries) como modelo experimental se centra en el hecho de al ser un animal de rebaño, permite estabularlo adecuadamente con otros animales de su misma especie, además de la docilidad característica de esta especie representa una ventaja en su manejo, aun mas importante es el hecho que a la edad de 5 meses el cordero presenta una madurez músculo esquelética apropiada y representa un buen modelo experimental dentro de la escala filogenética y su condición de cuadrúpedos brinda una mejor opción de carga frente a otras especies filogenéticamente inferiores como los conejos o las cobayas.

El cartílago de la zona distal del fémur en el cordero es de espesor inferior al humano, pero es lo suficientemente grueso como para ser estudiado histológica e histomorfométricamente.

La utilización de polímeros bioabsorbibles como vehículos acarreadores de células es una característica de la segunda generación de MACI, las propiedades de este tipo de matriz permite a las células un medio tridimensional, en el cual pueden ser transportadas, brindan una distribución a lo largo de todo el defecto y ofrece las características necesarias para proliferar y conseguir comunicación intercelular y activarse para disgregar esa matriz y producir su propia matriz extracelular, además de permitir que células del tejido adyacente migren a su interior para interactuar con las células transportadas.

Actualmente un gran campo de investigación dentro de la ingeniería tisular es el desarrollo de matrices, con un objetivo común, el desarrollar, encontrar o perfeccionar una matriz que proporcione una estructura temporal que permita una adecuada inclusión de las células, biocompatible, que proporcione una buena adherencia celular, que tenga una alta porosidad, que sea bioabsorbible para ser degradada enzimaticamente por las células al ocurrir la reparación de la lesión con la consecuente producción de una nueva matriz extracelular, que permita la interacción con las células del tejido vecino y que guíe la migración de estas a la lesión favoreciendo la regulación de actividad celular como proliferación y diferenciación celular, actividades necesarias para la regeneración del defecto [39].

Es importante considerar que la matriz debe contar con propiedades biomecánicas que permitan soportar tempranamente las solicitaciones de carga sin comprometer la integridad del implante.

Existen numerosas matrices con distinta composición que han sido utilizadas como acarreadores celulares, por su composición se pueden clasificar en biológicas, sintéticas y mixtas, por sus características físicas pueden dividirse en sólidas, líquidas y geles.

Los componentes orgánicos como la fibrina y la combinación de fibrina y ácido hialurónico, han sido estudiados en el desarrollo de matrices con la intención de aprovechar el limitado efecto inflamatorio debido a reacción de cuerpo extraño que producen, esto gracias a su composición.

Los defensores de la utilización de las matrices sintéticas resumen como ventajas las cualidades bioquímicas y mecánicas alcanzadas con una matriz sintéticamente diseñada, las cuales pueden ser más fácilmente modificadas que en un polímero natural [40].

Existe una amplia gama de polímeros sintéticos utilizados como acarreador celulares de ellos los más comúnmente usados son aquellos compuestos polilactídicos en particular aquellos a base de ácido poli-glicólico (PGA), ácido poliláctico (PLA) y sus co-polímeros ácido láctico-glicólico, estos compuestos tienen muchas aplicaciones en el campo de la medicina y cuentan con la ventaja de ser absorbibles aunque con un grado de absorción lento, el cual puede ser modificado para diseñar una tasa de degradación acorde a las necesidades, son biocompatibles, y al ser biodegradadas a través de un proceso de hidrólisis a metabolitos no tóxicos que son excretados sistémicamente, la versatilidad que le proporciona estas características permiten que hayan sido utilizadas como matriz para la inclusión celular, ya que presentan las características moleculares como la porosidad que permite el intercambio celular de nutrientes y productos de desecho , además de proporcionar un adecuado medio con adherencia y proliferación celular, permitiendo la libre producción de matriz extracelular propia de cada línea celular por lo que ha sido utilizada en ingeniería tisular en el sistema músculo-esquelético para la inclusión celular de condrocitos [41][42]. En nuestro estudio al comparar la matriz utilizada cuantificando la producción de los compuestos como el col1, col2 y Gag´s, el mayor del porcentaje de producción del col1 en el medio de ácido poliglicólico comparado con la matriz de Fibrina y de Fibrina con Ácido Hialurónico, nos permite concluir que las matrices biológicas a base de fibrina y aún más la combinación de esta última con el ácido hialurónico son un medio óptimo para minimizar la producción de este tipo de colágeno aeróbico característico del fibrocartílago, tejido de menor calidad para la asimilación de las solicitaciones de carga, de la misma forma de estos dos medios principalmente de la combinación de fibrina con ácido hialurónico permitieron que las células expresen en mayor cantidad el col2 y Gag´s, macromoléculas que interaccionan y son responsables de la capacidad osmótica del cartílago así como del adecuado funcionamiento biomecánico del mismo.

Nuestro estudio concluye, al igual que otros [10][43][44], que el uso de matrices biológicas como la fibrina y el ácido hialurónico proporcionan un medio adecuado para la producción de un tejido de reparación de características histológicas y moleculares muy semejantes al cartílago hialino característico de las articulaciones sinoviales, con las condiciones biomecánicas adecuadas para brindar un adecuado funcionamiento articular; Así mismo, en nuestro estudio, a diferencia del trabajo de Freed et al. [45][46], encontramos que la matriz sintética de ácido poliglicólico ofrece un medio con una inestabilidad química que dificulta el adecuado desarrollo del tejido cartilaginoso de reparación.
Hay que destacar que el tamaño de la muestra fue calculado en necesidad de la potencia estadística, y que el período de estabulación fue limitado a 6 meses. La homogeneidad de la población de estudio y el control quirúrgico de la localización de la lesión, fueron factores que favorecieron estadísticamente el valor de los resultados, sin embargo cabe resaltar que el factor de la lesión constituye por sí mismo una variante a considerar al transpolar los resultados obtenidos a lo que se esperaría encontrar en su aplicación clínica, ya que en todos los casos la lesión fue producida quirúrgicamente, lo cual brinda un ambiente muy distinto al de la mayoría de las lesiones observadas en la clínica.

Hay una tendencia a ampliar la inclusión criterios en los últimos estudios sobre las técnicas de reparación del cartílago, especialmente los que discutir las técnicas de andamiaje [47-52]. En criterios generales, una mayor inclusión y consenso en torno a la exclusión y cómo hacer frente a problemas como la heterogeneidad de localización de la lesión. Este estudio con una matriz (condrocitos alogénicos / incluidos en tres diferentes matrices), utilizados en la reparación del cartílago, que es la primera que se describe en la literatura - nos permite presentar los resultados histológicos e histomorfometricos después de seis meses de la cirugía y ahora sirve como un control para futuros estudios con los protocolos modificados. Estos resultados a corto plazo ilustran la viabilidad de la aplicación de la técnica descrita. Este concepto consiste esencialmente en un trasplante quirúrgico de un solo paso. Los resultados de este estudio piloto nos inspiran para buscar mejoras.

Modificaciones futuras ya se han planeado, incluyendo la selección de los donantes sobre la base de algunas de las características ideales como sitio donante [53], la edad [54] y la condición física, un control de calidad procedimiento en las células implantadas [55] y la mejora de la capacidad condrogénica de las matrices biológicas, y evaluar nuevas posibilidades a futuro como la adición de factores de crecimiento [56][57].

Los condrocitos alogénicos cultivados in vitro, puede ser eficaz en el tratamiento de lesiones articulares de espesor completo. Las matrices de fibrina y la mezcla de fibrina/ácido hialurónico, son capaces de mantener el fenotipo, así como la síntesis de proteínas estructurales del cartílago articular. Sin embargo, la matriz de ácido poliglicólico no fue capaz de mantener una estabilidad química que permita la vida, la proliferación y la producción de proteínas secretadas por lo condrocitos alogénicos.

La matriz de fibrina en combinación con el ácido hialurónico fue o resulto más eficiente para la producción de col2 y Gag´s, a seis meses post-implante y fue capaz de disminuir la inducción de la síntesis de col1, en comparación con el implante compuesto por fibrina.

Referencias

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