La cáscara de huevo de gallina, un material considerado a menudo como desecho, tiene en su interior una capa fina y transparente –rica en colágeno y ácido hialurónico– que tiene la capacidad de formar y cristalizar fosfatos de calcio, especialmente apatito, un mineral fundamental en la estructura de huesos y dientes. A partir de esta membrana se desarrolló un biomaterial con gran potencial para usarlo en procedimientos de regeneración ósea.
Un biomaterial es un material que se usa para reemplazar o reparar tejidos dañados en el cuerpo humano. En odontología existe un procedimiento conocido como “regeneración ósea guiada”, que busca recuperar el tejido óseo perdido tras la extracción dental, preparándolo para la colocación de un implante.
Adriana Torres Mansilla, magíster en Odontología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que, “para evitar esa pérdida de hueso, actualmente se recurre a injertos, que pueden ser del mismo paciente, de origen animal o sintéticos. Estos injertos se cubren con una membrana de colágeno –usualmente porcino o bovino–, y pueden ser muy costosos”. Por eso, en desarrollo de su Maestría, estudió el uso de membranas de huevo para fomentar el crecimiento de sales de calcio, actuando como una “biocerámica” que imita a los bioapatitos humanos.
Durante su trabajo en este proyecto –mediante técnicas cristalográficas como la difracción de rayos X– confirmó que de la membrana del huevo se podría obtener apatito, el material principal de los dientes. Este hallazgo la llevó a continuar esta línea de investigación en su tesis doctoral en Biogeociencias en la Universidad de Oviedo (España).
Cómo se llevó a cabo el estudio
El biomaterial desarrollado combina una membrana de cáscara de huevo con nanocristales de apatito. Esta membrana, como componente orgánico principal, se complementa con los nanocristales de apatito, que aportan propiedades mecánicas y osteoinductoras, estimulando así la formación de nuevo tejido óseo.
Y es que la membrana, aunque frágil en apariencia, contiene estructuras especializadas llamadas mamilas, en donde comienza el crecimiento de los cristales de la cáscara. Por eso, la magíster indica que “aprovechamos esta capacidad de la membrana para formar calcita (mineral del huevo), esta vez para generar otro tipo de minerales como el apatito”.
Estos materiales se clasifican como “biomiméticos”, ya que imitan estructuras y propiedades de los seres vivos. La investigadora destaca la importancia de esta propuesta, “ya que los materiales convencionales en odontología suelen estar compuestos por polímeros u otros elementos no presentes naturalmente en el cuerpo humano”.
La clave para obtenerlo estuvo en la meticulosidad. El primer paso consistió en recolectar y preparar las cáscaras de huevo como material base para luego remover cada membrana interna, una a una mecánicamente, procurando no alterar su estructura proteica. La “magia” ocurrió en un dispositivo conocido como “seta de cristalización”, en donde se dispusieron trozos de membrana junto con soluciones de calcio y fosfato, dando lugar a la cristalización lenta y controlada del apatito.
Con ello se realizaron una serie de experimentos para determinar las condiciones óptimas de tratamiento de las membranas de cáscara de huevo. Estos incluyeron variaciones en la temperatura y tiempos de tratamiento que variaron desde 1 día hasta 3 meses para lograr la mejor mineralización.
Otro punto de gran interés fueron las pruebas celulares. “Se hicieron pruebas de biocompatibilidad y de diferenciación con células mesenquimales humanas (que aportan a la reparación y regeneración de tejidos), y se demostró que la membranita recubierta con mineral de apatito es biocompatible”, comenta la candidata a doctora.
Una vez finalizada la fase de desarrollo, se hicieron pruebas adicionales para validar la eficacia y seguridad del biomaterial en condiciones simuladas. Se espera hacer pruebas en modelos animales, y en última instancia en ensayos clínicos con humanos.
El estudio fue galardonado con el Premio de Investigación del Instituto Español de Estudios del Huevo 2023 y está en proceso de ser patentado en España e internacionalmente. Además de la UNAL y la Universidad de Oviedo, en el proyecto participaron el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT), el Centro de Investigación Mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), las Universidades de Granada y Jaén, y el Instituto de Investigación Biosanitaria.
