¿Podemos hacer que los huesos sanen más rápido?
Crédito: CC0 Public Domain
Un nuevo artículo en Science Advances describe por primera vez cómo los minerales se unen a nivel molecular para formar huesos y otros tejidos duros, como dientes y esmalte.
Los investigadores de la Universidad de Illinois Chicago que publicaron el artículo describieron sus experimentos, que capturaron imágenes de alta resolución en tiempo real del proceso de mineralización en un modelo de saliva artificial y su descubrimiento de distintas vías que apoyan la formación de huesos y dientes, o biomineralización.
«Hasta ahora, estas vías, particularmente en las primeras etapas cuando las moléculas comienzan a organizarse por primera vez en una estructura, no se han entendido claramente», Reza Shahbazian-Yasser, profesora de ingeniería mecánica e industrial de la UIC en la Facultad of Engineering y autor correspondiente del artículo.
Shahbazian-Yasser y sus colegas observaron que las formaciones directas e indirectas de cristales de hidroxiapatita, la base de los tejidos duros, se pueden lograr mediante variaciones locales en las vías energéticas para la nucleación y el crecimiento.
«El control sobre la disolución del fosfato de calcio amorfo afecta el ensamblaje de cristales de hidroxiapatita en agregados más grandes es», dijo Shahbazian-Yasser. «Usando tecnología desarrollada en UIC, encontramos evidencia de que estas vías coexisten simultáneamente, lo que explica por qué diferentes grupos habían informado resultados aparentemente diferentes u opuestos. Además, ahora entendimos cómo los materiales de hidroxiapatita nuclean y crecen en plantillas de fosfato de calcio amorfo. El control sobre la nucleación y el crecimiento de la hidroxiapatita ayudará a desarrollar nuevos medicamentos y tratamientos médicos para sanar huesos rotos o perdidos más rápido o curar las caries dentales».
Para capturar las imágenes, los investigadores usaron un microdispositivo único que hizo posible usar microscopía electrónica con un modelo líquido. Con este método, los investigadores pudieron monitorear las reacciones químicas en el modelo en la escala más pequeña.
«Nuestro estudio proporciona evidencia nueva y clara de cómo los minerales se organizan y se convierten en materiales óseos, y este hallazgo tiene muchas implicaciones importantes para futuras investigaciones sobre la curación de huesos o dientes», dijo Shahbazian-Yasser.
«Al comprender mejor estas vías, los científicos están un paso más cerca de diseñar formas de tratar mejor las enfermedades dentales y las lesiones óseas, como las de los traumatismos. lesiones o prevenir condiciones médicas que pueden desarrollarse cuando los procesos normales de mineralización en el cuerpo fallan», dijo.
Las condiciones médicas causadas por una mineralización disfuncional en el cuerpo pueden incluir todo, desde una tendencia a desarrollar caries hasta osteoporosis.
«En el próximo paso, nos gustaría saber cómo los modificadores moleculares pueden afectar el proceso de biomineralización, lo cual es importante para desarrollar fármacos efectivos», dijo Shahbazian-Yasser.
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Nuevos conocimientos celulares en el desarrollo óseo Más información: Kun He et al, Revelando vías de mineralización a nanoescala de hidroxiapatita usando microscopía electrónica de transmisión de células líquidas in situ, Science Advances (2020) . DOI: 10.1126/sciadv.aaz7524 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por la Universidad de Illinois en Chicago Cita: ¿Podemos hacer que los huesos sanen más rápido? (3 de diciembre de 2020) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-12-bones-faster.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.