Composici\u00f3n bioqu\u00edmica de los tejidos que componen el disco intervertebral. Cr\u00e9dito: Universitat Pompeu Fabra – Barcelona <\/p>\n
La columna vertebral consta de 24 v\u00e9rtebras que brindan soporte axial al torso y protecci\u00f3n a la m\u00e9dula espinal que recorre su cavidad central. Las v\u00e9rtebras est\u00e1n conectadas por medio de discos intervertebrales. Estos discos son altamente hidratados, flexibles y de gran resistencia mec\u00e1nica. Permiten a la columna su flexibilidad y act\u00faan como amortiguadores durante las actividades diarias como caminar, correr y en situaciones de impacto, como saltar. <\/p>\n
Estas caracter\u00edsticas \u00fanicas son posibles gracias a la composici\u00f3n y estructura del tejido de los discos. En su centro hay una sustancia gelatinosa llamada n\u00facleo pulposo (NP). Est\u00e1 rodeado por un fibrocart\u00edlago, el anillo fibroso (AF), que confina lateralmente a NP y permite una alta presi\u00f3n de fluido en su interior, estabilizando as\u00ed el disco mec\u00e1nicamente, como un neum\u00e1tico inflado. Hacia arriba y hacia abajo del NP, hay capas delgadas de cart\u00edlago (placas terminales del cart\u00edlago, CEP), que separan el NP y la parte interna del AF del hueso vertebral. Estas capas de cart\u00edlago regulan el intercambio de agua y biomol\u00e9culas importantes entre las v\u00e9rtebras y el NP, contribuyendo as\u00ed tanto a la mec\u00e1nica como a la regulaci\u00f3n biol\u00f3gica funcional del disco.<\/p>\n
Un estudio reciente publicado en la revista Bioinformatics presenta un modelo para estudiar el disco intervertebral recurriendo al conocimiento experimental y, por primera vez, a soluciones de modelado de redes en biolog\u00eda de sistemas, para imitar el comportamiento celular de las c\u00e9lulas NP expuestas a un entorno bioqu\u00edmico multifactorial tridimensional. Esta investigaci\u00f3n ha sido realizada por miembros de la Unidad de Investigaci\u00f3n BCN MedTech, centro adscrito al Departamento de Tecnolog\u00edas de la Informaci\u00f3n y las Comunicaciones (DTIC) de la UPF, con Laura Baumgartner, Ph.D. UPF. estudiante como primer autor del art\u00edculo, bajo la direcci\u00f3n de Jrme Noailly, coautor del estudio.<\/p>\n
Modelado in-silico para estudiar la degeneraci\u00f3n del disco intervertebral<\/p>\n
Se define la degeneraci\u00f3n del disco intervertebral por una progresiva p\u00e9rdida de agua y de estructura, y consecuentemente de funcionalidad. Se diferencia del envejecimiento natural del disco por la aparici\u00f3n temprana de sus s\u00edntomas, lo que tiene graves efectos sobre la poblaci\u00f3n activa. Es un factor de riesgo importante para el dolor lumbar cr\u00f3nico, que a su vez puede causar discapacidad.<\/p>\n
La degradaci\u00f3n progresiva del disco consiste en acumulaciones de lesiones microsc\u00f3picas, muy probablemente causadas por una alteraci\u00f3n (prolongada) de la actividad de las c\u00e9lulas locales, que son esenciales para preservar la integridad del tejido. Los factores que conducen al cambio en esta actividad celular no se conocen por completo y parecen estar causados por interacciones de m\u00faltiples est\u00edmulos mec\u00e1nicos y bioqu\u00edmicos, lo que limita la exploraci\u00f3n in vivo o in vitro. Esta falta de conocimiento significa que los tratamientos para el dolor lumbar debilitante no pueden resolver el problema de ra\u00edz y, por lo tanto, se centran principalmente en el control del dolor con una efectividad muy variable y a corto plazo.<\/p>\n
El modelado in-silico es particularmente atractivo porque permite integrar la influencia de diferentes est\u00edmulos sobre c\u00e9lulas del n\u00facleo pulposo expuestas a un entorno multifactorial tridimensional. Tambi\u00e9n ofrece la oportunidad de probar un gran n\u00famero de posibles escenarios de degeneraci\u00f3n que podr\u00edan explicar la gran variabilidad de casos cl\u00ednicos, lo que ser\u00eda imposible mediante la realizaci\u00f3n de experimentos.<\/p>\n
Como explica Laura Baumgartner con m\u00e1s detalle, \u00abLa El modelo in-silico utilizado en este estudio fue el modelo basado en agentes, simulando un volumen de 1 mm con 4000 c\u00e9lulas del n\u00facleo pulposo como agentes.La actividad celular en el n\u00facleo pulposo se estim\u00f3 a trav\u00e9s de la expresi\u00f3n del ARN mensajero de varios componentes del tejido. que pueden verse afectados en caso de degeneraci\u00f3n intervertebral: prote\u00ednas proteoglicanas centrales que forman agregados agrecanos y col\u00e1geno tipo I, II y III, y dos proteasas que degradan el tejido, la enzima estromelisina-1 (MMP-3) y ADAMTS, con una afinidad particular por los agrecanos\u00bb. Los valores se obtuvieron para c\u00e9lulas inflamadas y no inflamadas. Adem\u00e1s, se estim\u00f3 la viabilidad celular mediante diferentes perfiles bioqu\u00edmicos. La regulaci\u00f3n de esta actividad celular determinar\u00e1 la evoluci\u00f3n de la composici\u00f3n de los tejidos del disco y su capacidad para mantener su integridad, retener agua y desempe\u00f1ar plenamente su funci\u00f3n.<\/p>\n
Este modelado avanzado, cuyos primeros resultados han validado, ofrece por primera vez la posibilidad de predecir factores de riesgo como problemas metab\u00f3licos que pueden afectar a la nutrici\u00f3n de las c\u00e9lulas del disco intervertebral, problemas de desregulaci\u00f3n del sistema inflamatorio que pueden conducir a su sobreactividad, o factores de riesgo morfol\u00f3gicos o mec\u00e1nicos , entre otros.<\/p>\n
El estudio abre un nuevo horizonte en la exploraci\u00f3n del disco intervertebral y su traducci\u00f3n al mejor manejo de una gran cantidad de problemas de dolor de espalda. Este potencial ser\u00e1 explorado en profundidad en el nuevo proyecto europeo Disc4All (H2020-MSCA-ITN-ETN-2020 GA: 955.735), coordinado por Jrme Noailly, que comenz\u00f3 a finales de 2020 y en el que se desarrollar\u00e1n 15 tesis centradas en la descripci\u00f3n integrada de los mecanismos de degeneraci\u00f3n del disco y sobre la explotaci\u00f3n de estas descripciones para estratificar a los pacientes con el objetivo final de encontrar nuevas dianas terap\u00e9uticas.<\/p>\n
Avance en el conocimiento de la regeneraci\u00f3n del disco intervertebral<\/p>\n
A posterior trabajo publicado en enero de este a\u00f1o por los mismos autores en el International Journal of Molecular Sciences con participantes internacionales, presenta una extensa revisi\u00f3n de trabajos previos sobre la fisiopatolog\u00eda y estrategias avanzadas de regeneraci\u00f3n del disco intervertebral. Proporciona un an\u00e1lisis integrador del conocimiento actual de la funci\u00f3n multiescala y la regulaci\u00f3n del disco intervertebral en salud y enfermedad, las posibles estrategias regenerativas y modelos in-silico que podr\u00edan brindar apoyo para el desarrollo de terapias avanzadas. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Como poner un parche a una llanta ponchada: una nueva soluci\u00f3n cura los discos herniados M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Laura Baumgartner et al, Multiscale Regulation of the Intervertebral Disc: Achievements in Experimental, In Silico y Investigaci\u00f3n Regenerativa, Revista Internacional de Ciencias Moleculares (2021). DOI: 10.3390\/ijms22020703<\/p>\n L. Baumgartner et al. Simulaci\u00f3n del comportamiento de las c\u00e9lulas del disco intervertebral en entornos multifactoriales 3D, Bioinform\u00e1tica (2019). DOI: 10.1101\/2019.12.23.886887 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Bioinformatics <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Composici\u00f3n bioqu\u00edmica de los tejidos que componen el disco intervertebral. Cr\u00e9dito: Universitat Pompeu Fabra – Barcelona La columna vertebral consta de 24 v\u00e9rtebras que brindan soporte axial al torso y protecci\u00f3n a la m\u00e9dula espinal que recorre su cavidad central. Las v\u00e9rtebras est\u00e1n conectadas por medio de discos intervertebrales. Estos discos son altamente hidratados, flexibles … Continuar leyendo \u00abEl modelado in-silico ayuda al estudio integrado del disco intervertebral en salud y enfermedad\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-16210","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/16210","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=16210"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/16210\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=16210"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=16210"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=16210"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}