Una de las afecciones articulares con mayor incidencia es la osteoartrosis, también conocida como artrosis, osteoartritis o artritis hipertrófica, la cual se produce cuando el cartílago articular se desgasta, por lo que los huesos rozan entre ellos generando dolor intenso, inflamación y dificultad al caminar.
En la actualidad uno de los tratamientos que más se utiliza para esta enfermedad degenerativa es la cirugía, intervención invasiva que no es totalmente efectiva, ya que con esta no se logra regenerar el cartílago dañado o afectado, que es donde radica el problema.
Apoyado en un método experimental, el ingeniero mecánico Juan Felipe Escobar Huertas, magíster en Materiales y Procesos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), decidió buscar un tratamiento que no fuera invasivo para solucionar este problema que afecta a unos 300 millones de personas en el mundo.
Cómo se combate la artrosis con campos magnéticos
Mediante cultivos de laboratorio –o in vitro–preparados para simular la temperatura y humedad del cuerpo humano, el magíster puso células de cartílago y aplicó directamente sobre ellas un campo magnético para validar si este aumentaba su metabolismo. Dicho fenómeno se da con la presencia de un flujo de corriente.
“Los campos magnéticos se han empleado como un estímulo externo en métodos terapéuticos para recuperar el cartílago articular. También se han adelantado investigaciones donde se evidencia que el campo promueve la proliferación y síntesis molecular como los glicosaminoglicanos en condrocitos”, explica el investigador.
Los glicosaminoglicanos son largas cadenas de azúcares presentes en los tejidos conectivos, extendidos en casi todos los órganos y tejidos que componen nuestro cuerpo, particularmente concentrados en el cartílago, en las articulaciones y en la matriz extracelular.
Otra parte del trabajo consistió en diseñar un dispositivo para generar el campo magnético, el cual se hizo con un tubo de PVC al que se le instaló un cable de cobre. Esta creación era necesaria para garantizar que todas las células estuvieran estimuladas con la misma magnitud (1 o 2 militesla, unidad de inducción magnética). Para ello contó con el apoyo de los profesores Diago Alexander Garzón, director de la tesis, y Juan Jairo Vaca, codirector, ambos del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la UNAL.
Después se realizaron simulaciones por elementos finitos (un método de aproximación que se utiliza en ingeniería y física) para verificar que lo que habían hecho matemáticamente estuviera bien, lo cual también ayudó a ver cómo se comportaban las células cuando eran estimuladas por el campo magnético.
“Nos dimos cuenta de que había un efecto sobre la membrana celular y sobre los organelos, en donde estimulaban el metabolismo y los canales de señalización (que son las puertas por donde ingresan las sustancias al interior de la célula). El campo magnético aumentó esa apertura, y al ingresar calcio, la célula también aumentó su metabolismo y dio origen a la síntesis de la matriz extracelular, que en este caso es la del cartílago”, explica el magíster.
El cultivo de las células duró siete días; el primer día cultivaron 50.000 células y cada tercer día se evaluaba si su proliferación había aumentado, o si, por el contrario, había disminuido.
Proyecto prometedor
La investigación demostró que el campo magnético se podría utilizar en terapia regenerativa para evitar procesos invasivos en un paciente. Aunque este estudio no abarca la etapa de implementación del método en personas, sí se estima que, de ser aplicado, podría tardar alrededor de cinco años.
“A futuro esperaría poder evaluar qué ocurre si se hace la estimulación sobre una rodilla completa, donde hay diferentes tejidos y células”, añade el magíster.
Gracias al trabajo realizado, la investigación fue elegida como “Mejor proyecto de tesis” en la versión XV del Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica que se realiza en Madrid (España).
