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La fibroína de seda demuestra su eficacia en implantes cerebrales

Un estudio desarrollado por investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid ha mostrado que la fibroína de la seda puede ser un material adecuado para implantes intracerebrales en el tratamiento de los daños provocados por un ictus o por traumatismos. Los científicos han probado su eficacia en un experimento con ratones que tuvieron una respuesta inflamatoria mínima y no manifestaron déficits cognitivos ni sensorimotores de relevancia.

Imágenes representativas de hemisecciones cerebrales de animales trasplantados con hidrogeles de fibroína. / CTB UPM

El empleo de biomateriales ha marcado un punto de inflexión para reparar el daño cerebral, una afección que puede desarrollarse por patologías como el ictus isquémico o los traumatismos (accidentes de tráfico o caídas). Una estrategia prometedora se basa en la utilización de materiales para liberar fármacos o integrar células madre.

La búsqueda de materiales altamente compatibles con el tejido nervioso es actualmente intensa. Ahora, investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han encontrado lo que podría plantearse como la respuesta a este desafío médico: el empleo de fibroína de la seda en los implantes cerebrales. Los resultados del trabajo se han publicado en la revista Acta Biomater.

“El ictus es la primera causa de discapacidad en nuestro país”, explica Daniel González Nieto, investigador del Centro de Tecnología Biomédica de la UPM y uno de los autores del estudio. “Pese a su alta incidencia, hasta ahora no se dispone de terapias efectivas para promover la reparación del tejido cerebral dañado, con millones de personas afectadas cada año en el mundo”.

Entre las estrategias experimentales actuales, un campo prometedor se basa en el implante intracerebral de células madre de diverso origen, como las células madre mesenquimales que pueden ser obtenidas de la médula ósea o del tejido adiposo. Se sabe que estas células liberan factores que estimulan los mecanismos de reparación de nuestro cerebro. Sin embargo, hasta ahora, el problema se encontraba en los biomateriales que debían emplearse en el implante para reducir el rechazo del organismo a este cuerpo externo. Y ahí es donde entra en juego la fibroína.

“La fibroína de la seda es un material inerte, de baja immunogenicidad, que se utiliza desde hace años en diversas aplicaciones biomédicas como por ejemplo las suturas quirúrgicas. También se han realizado ensayos clínicos en implantes mamarios o para reconstruir la membrana timpánica”, indica González. “Nuestro trabajo demuestra que este biomaterial, en un formato adecuado para el trasplante intracerebral (hidrogel) puede ser tolerado en el interior del cerebro de los animales”, añade.

La fibroína puede usarse como un biomaterial que reduce el rechazo del organismo a los implantes cerebrales

Material inocuo

Los investigadores del CTB, inyectaron una disolución de fibroína de seda en el cerebro de ratones, gelificando dentro del tejido. Tras el trasplante, se evaluó a los animales mediante tests de comportamiento y registros electrofisiológicos para examinar la actividad eléctrica cerebral. “El implante produjo una respuesta inflamatoria mínima y los animales no manifestaron déficits cognitivos ni sensorimotores de relevancia”, explica Laura Fernández García, estudiante de doctorado y primera firmante del trabajo.

“El mensaje principal que podemos extraer de nuestra investigación es que en el cerebro la seda es un biomaterial inocuo, y puede coexistir con la compleja circuitería cerebral que regula la coordinación sensorial y motora, el aprendizaje, la memoria, o los mecanismos de generación y mantenimiento de la vigilia y el sueño”, explica Daniel González.

El estudio, en el que han participado investigadores del Laboratorio de Biomateriales e Ingeniería Regenerativa y la Unidad de Neurología Experimental del CTB, fue financiado por la Comunidad de Madrid (Consorcio NEUROTEC S2010/BMD-2460) . Sus resultados abren un camino prometedor para la utilización de la fibroína de la seda, en estudios que persiguen la neuroprotección y reparación del sistema nervioso central y al examen de la seguridad y tolerancia de otros biomateriales implantados en el tejido cerebral.

Referencia bibliográfica:

Fernández-García L, Marí-Buyé N, Barios JA, Madurga R, Elices M, Pérez-Rigueiro J, Ramos M, Guinea GV, González-Nieto D "Safety and tolerability of silk fibroin hydrogels implanted into the mouse brain". Acta Biomater (Nov 2016).45:262-275. Doi: 10.1016/j.actbio.2016.09.003

Fuente: UPM
Derechos: UPM
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