Esquema de representaci\u00f3n del disco intervertebral en el que se integra la visi\u00f3n del \u00f3rgano hasta los niveles subcelulares. Cr\u00e9dito: UPF <\/p>\n
La lumbalgia es el problema musculoesquel\u00e9tico m\u00e1s extendido en la poblaci\u00f3n, con un gran impacto econ\u00f3mico y social. Seg\u00fan datos de 2017, los a\u00f1os de vida con discapacidad por lumbalgia han aumentado en m\u00e1s de un 50% desde 1990, especialmente en pa\u00edses de bajos y medianos ingresos. Adem\u00e1s, es la principal causa de ausentismo de los empleados, y la dificultad de establecer un diagn\u00f3stico claro limita las opciones de tratamiento, que suelen centrarse en el tratamiento del dolor, sin poder proponer posibilidades de curaci\u00f3n del problema. Como resultado, las personas que sufren de dolor lumbar cr\u00f3nico a menudo son malinterpretadas. La dificultad para los profesionales de la salud es que las causas del dolor lumbar son m\u00faltiples y son dif\u00edciles de identificar. La degeneraci\u00f3n de los discos intervertebrales lumbares suele causar m\u00e1s de un tercio de los dolores lumbares. Si bien una mejor comprensi\u00f3n de esta degeneraci\u00f3n puede traer grandes beneficios para el tratamiento y manejo de la enfermedad, la degeneraci\u00f3n de los discos intervertebrales lumbares es altamente multifactorial y los mecanismos son poco conocidos, a pesar de los avances en la investigaci\u00f3n experimental y cl\u00ednica. <\/p>\n
Investigadores del \u00e1rea de Biomec\u00e1nica y Mecanobiolog\u00eda (BMMB) de la Unidad de Investigaci\u00f3n en Ingenier\u00eda Biom\u00e9dica de la UPF BCN MedTech, dirigidos por Jerme Noailly, llevan m\u00e1s de diez a\u00f1os trabajando en el desarrollo de modelos inform\u00e1ticos que puedan reflejar los mecanismos asociados a la degeneraci\u00f3n del disco intervertebral. Estos modelos combinan mec\u00e1nica y biolog\u00eda. Permiten generar informaci\u00f3n que no es directamente medible, para descubrir palancas que pueden ralentizar o desactivar los procesos degenerativos que se producen adem\u00e1s de los efectos del envejecimiento natural en algunas personas. En los \u00faltimos a\u00f1os se han inspirado en el modelado utilizado en biolog\u00eda de sistemas para crear un modelo inform\u00e1tico para comprender las complejas interacciones celulares que tienen lugar dentro de los discos intervertebrales. Los resultados se han publicado en la revista Frontiers in Bioengineering and Biotechnology y forman parte de la tesis doctoral de la investigadora Laura Baumgartner.<\/p>\n
Los discos intervertebrales son grandes sacos gelatinosos compuestos en gran parte por agua, hasta el 80% del volumen en el Area Central. Como esponjas, si pierden agua son aplastadas por la presi\u00f3n que ejerce el cuerpo. La deshidrataci\u00f3n de los discos es com\u00fan en casos de degeneraci\u00f3n y actualmente no existe un tratamiento para rehidratar los tejidos afectados. Investigadores de la UPF est\u00e1n intentando entender los motivos y la din\u00e1mica de esta deshidrataci\u00f3n y degeneraci\u00f3n.<\/p>\n
\u201cEl estudio integrado de todos los est\u00edmulos a nivel experimental es muy complicado y supone un coste econ\u00f3mico muy elevado, pero la combinaci\u00f3n con la investigaci\u00f3n permite aproximaciones de las respuestas celulares individuales en un entorno complejo\u00bb<\/p>\n
\u00abEl objetivo de nuestros modelos es ver qu\u00e9 actividad hay en las c\u00e9lulas en diferentes regiones del tejido central del disco intervertebral, el n\u00facleo pulposo, donde se supone que comienzan los procesos degenerativos\u00bb, explica Baumgartner. \u00abNuestro objetivo es integrar el efecto combinado de varios est\u00edmulos en la actividad celular y ver qu\u00e9 efectos tienen\u00bb.<\/p>\n
Las c\u00e9lulas del disco intervertebral responden a una gran cantidad de est\u00edmulos. Estos est\u00edmulos est\u00e1n en gran medida regulados por la carga mec\u00e1nica provocada por la actividad f\u00edsica de una persona. Por un lado, la c\u00e9lula siente esta carga en la superficie, y por otro lado, estas cargas tambi\u00e9n afectan las concentraciones de est\u00edmulos bioqu\u00edmicos en el ambiente celular, como el ambiente inflamatorio, el ambiente nutricional, etc.<\/p>\n
\u00abEl estudio integrado de todos los est\u00edmulos a nivel experimental es muy complicado e implica un costo financiero muy alto\u00bb, contin\u00faa Baumgartner, \u00abpero la combinaci\u00f3n con la investigaci\u00f3n computacional permite aproximaciones de las respuestas de c\u00e9lulas individuales en un entorno complejo\u00bb.<\/p>\n
Los investigadores han desarrollado una metodolog\u00eda verdaderamente interdisciplinar, que esperan ver cada vez m\u00e1s replicada, y que consiste en la gesti\u00f3n integrada del trabajo experimental con muestras in vitro, y el trabajo de modelado con m\u00e9todos matem\u00e1ticos y computacionales (in silico).<\/p>\n
Para realizar los experimentos in vitro, Baumgartner pas\u00f3 cuatro meses en el Laboratorio de Tecnolog\u00eda Ortop\u00e9dica de la Universidad ETH de Z\u00farich. Examin\u00f3 el comportamiento celular bajo diferentes variables, como varios niveles de concentraci\u00f3n de glucosa, y midi\u00f3 la producci\u00f3n de factores inflamatorios, la expresi\u00f3n g\u00e9nica de las prote\u00ednas estructurales que componen los tejidos del disco intervertebral, la de las enzimas que se encargan de degradar estos prote\u00ednas estructurales y, finalmente, viabilidad celular (el n\u00famero de c\u00e9lulas vivas que existen).<\/p>\n
\u00abAl combinar de manera \u00f3ptima dos disciplinas de investigaci\u00f3n, podemos lograr una metodolog\u00eda eficiente para comprender regulaciones muy complejas en un tejido, lo que, en \u00faltima instancia, aumenta nuestra comprensi\u00f3n de los procesos degenerativos\u00bb.<\/p>\n
La integraci\u00f3n de datos de estos experimentos in vitro fue crucial para refinar el modelo computacional. \u00abAl combinar de manera \u00f3ptima dos disciplinas de investigaci\u00f3n, podemos lograr una metodolog\u00eda eficiente para comprender regulaciones muy complejas en un tejido, lo que en \u00faltima instancia aumenta nuestra comprensi\u00f3n de los procesos degenerativos\u00bb, afirma Baumgartner.<\/p>\n
El pr\u00f3ximo paso para el investigador es agregar m\u00e1s tipos diferentes de est\u00edmulos, incluido el impacto de los est\u00edmulos mec\u00e1nicos. El laboratorio de Noailly lleva a\u00f1os desarrollando modelos inform\u00e1ticos de diferentes tejidos del cuerpo humano. En relaci\u00f3n con el modelo en cuesti\u00f3n, el objetivo es integrar la respuesta celular a las cargas mec\u00e1nicas que experimentamos en nuestro d\u00eda a d\u00eda, como dormir, caminar, conducir un coche o andar con una mochila pesada. \u00abEl resultado de la investigaci\u00f3n de Laura es un excelente ejemplo de prueba de concepto de la nueva metodolog\u00eda que hemos desarrollado y nos permite transferir informaci\u00f3n experimental a par\u00e1metros adecuados para modelos computacionales. Es crucial poder pasar del laboratorio a la cl\u00ednica, pero tambi\u00e9n es un gran desaf\u00edo. En el futuro, los datos de contorno que le daremos al modelo ser\u00e1n mucho m\u00e1s refinados utilizando informaci\u00f3n espec\u00edfica de cada paciente y as\u00ed, quiz\u00e1s, lograr un modelo personalizado para cada uno\u201d, concluye el profesor. Noailly, investigador principal de este laboratorio de investigaci\u00f3n y coautor de la publicaci\u00f3n. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El modelado in-silico ayuda con el estudio integrado del disco intervertebral en la salud y la enfermedad M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> L. Baumgartner et al, Modelado de red basado en evidencia para simular n\u00facleo Actividad multicelular pulposa en diferentes entornos nutricionales y proinflamatorios, fronteras en bioingenier\u00eda y biotecnolog\u00eda (2021). DOI: 10.3389\/fbioe.2021.734258 Proporcionado por Universitat Pompeu Fabra – Barcelona Cita<\/strong>: Otro paso adelante en la lucha contra el dolor lumbar: Integraci\u00f3n de experimentos y m\u00e9todos computacionales (21 de diciembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-12-pain-methods.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Esquema de representaci\u00f3n del disco intervertebral en el que se integra la visi\u00f3n del \u00f3rgano hasta los niveles subcelulares. Cr\u00e9dito: UPF La lumbalgia es el problema musculoesquel\u00e9tico m\u00e1s extendido en la poblaci\u00f3n, con un gran impacto econ\u00f3mico y social. Seg\u00fan datos de 2017, los a\u00f1os de vida con discapacidad por lumbalgia han aumentado en m\u00e1s … Continuar leyendo \u00abOtro paso adelante en la lucha contra la lumbalgia: Integraci\u00f3n de experimentos y m\u00e9todos computacionales\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-4028","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4028","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=4028"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4028\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4028"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4028"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4028"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}