Formación ósea mejorada en la curación de defectos segmentarios utilizando andamios impresos en 3D que contienen...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Biomateriales
• Medicina Regenerativa
• Cirugía Ortopédica

Sus antecedentes:

• La curación ósea de no unión se origina en defectos de tamaño crítico que dificultan la reparación de fracturas.
• El desarrollo de terapias novedosas para lesiones óseas complejas requiere modelos avanzados más allá de simples fracturas murinas.
• El desarrollo del callo de fractura es un proceso complejo que requiere estrategias terapéuticas dirigidas.

Objetivo del estudio:

• Investigar un andamio impreso en 3D para la administración secuencial de moléculas pequeñas para mejorar la curación ósea de no unión.
• Aumentar la condrogénesis y la angiogénesis durante las etapas críticas de la reparación de fracturas.
• Evaluar la eficacia de las células estromales de médula ósea (CME) combinadas y las terapias dirigidas.

Principales métodos:

• Un andamio impreso en 3D con liberación en capas de agonista de sonic hedgehog (SHH) e inhibidor de prolyl-hidroxilasa (PHD)2.
• Administración secuencial de agonista de SHH para la condrogénesis e inhibidor de PHD2 para la angiogénesis.
• Incorporación de CME para mejorar el sustrato celular para la administración terapéutica en un modelo murino de defecto segmentario.

Principales resultados:

• Aumento de la expresión de PTCH1 y HIF1α en ratones tratados, lo que indica la activación de las vías hedgehog e hipoxia.
• Análisis de microCT e histológicos demostraron una mayor formación ósea en el callo de fractura de los ratones tratados.
• El andamio facilitó la formación de hueso nuevo, mostrando la viabilidad del enfoque terapéutico.

Conclusiones:

• Los andamios de gel de fibrina/β-TCP desarrollados con CME y moléculas pequeñas secuenciales muestran viabilidad para promover la formación ósea en defectos segmentarios.
• Se necesita una mayor optimización para lograr la unión ósea completa en defectos grandes.
• Este enfoque representa una estrategia prometedora para el tratamiento de lesiones óseas desafiantes.