Arcos de nanofibra funcionales que permiten la inmunomodulación local y la inhibición de la formación ósea ectópica

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los Biomateriales Ciencia de los Biomateriales.
• La Medicina Regenerativa es una Medicina Regenerativa.
• La ortopedia es la ortopedia.

Sus antecedentes:

• La osificación heterotópica (HO) implica una formación ósea anormal en los tejidos blandos, impulsada por la inflamación y las vías osteogénicas.
• Los tratamientos actuales para la HO enfrentan desafíos como la recurrencia quirúrgica y la toxicidad sistémica.
• Se necesitan terapias efectivas y localizadas para controlar la progresión de la HO y mejorar los resultados de los pacientes.

Objetivo del estudio:

• Investigar el potencial de un andamio multifuncional de nanofibra electrospun para la administración local sostenida de ritonavir.
• Explorar el papel del ritonavir en la regulación del destino del linaje mesenquimal, la osteogénesis, la actividad de los osteoclastos y la señalización inmune en HO.
• Evaluar la eficacia de los andamios que liberan ritonavir en la prevención de la formación ósea ectópica y la promoción de la cicatrización del tendón en un modelo de HO.

Principales métodos:

• Fabricación de un andamio de nanofibra electrospun para la liberación sostenida de ritonavir durante 28 días.
• Evaluación in vitro de los efectos del ritonavir en la viabilidad celular, la diferenciación del linaje (condrogénesis, fenotipo fibroblástico), la diferenciación osteogénica y la actividad de los osteoclastos.
• Evaluación in vivo del andamio de élución de ritonavir en un modelo de HO asociado a lesiones de tendón.
• Análisis de los marcadores inflamatorios (TNF-α, IL-6) y la polarización de los macrófagos.

Principales resultados:

• El andamio demostró una liberación sostenida de ritonavir, manteniendo la viabilidad celular y la integridad mecánica.
• La administración local de ritonavir suprimió la diferenciación condrogénica (regulación a la baja de SOX9, COL2A1) y promovió un fenotipo fibroblástico (regulación al alza de COL1A1, α-SMA).
• El ritonavir inhibió la diferenciación osteogénica, mejoró la resorción de los osteoclastos e indujo la polarización antiinflamatoria de los macrófagos.
• In vivo, el andamio redujo significativamente la formación ósea ectópica y mejoró la recuperación funcional del tendón.

Conclusiones:

• La administración localizada de ritonavir a través de un andamio de nanofibra es una estrategia multifuncional para la prevención de HO.
• Este enfoque integra el control del linaje celular, la remodelación ósea y la inmunomodulación.
• El andamio que emite ritonavir presenta una solución clínicamente traducible para prevenir la formación ósea aberrante en pacientes en riesgo.