Materiales de matriz extracelular descelularizado de cartílago para la aplicación en productos preclínicos

• Autores: Unai Mendibil Escalante
• Directores de la Tesis: Beatriz Olalde Graells (dir. tes.), Ander Abarrategi López (codir. tes.), Ana Alonso Varona (tut. tes.)
• Lectura: En la Universidad del País Vasco - Euskal Herriko Unibertsitatea ( España ) en 2025
• Idioma: español
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  • Tesis en acceso abierto en: ADDI
• Resumen

  • El cartílago articular es esencial para la movilidad y calidad de vida, pero su limitada capacidad de auto reparación, debido a la ausencia de vascularización y baja actividad metabólica, complica el tratamiento de las lesiones condrales, comunes en personas activas o envejecidas. Estas lesiones, que se clasifican en focales (traumáticas) y degenerativas (de progresión gradual), afectan gravemente la funcionalidad articular. Los tratamientos actuales incluyen opciones no quirúrgicas, como fisioterapia y medicamentos para aliviar síntomas, y quirúrgicas, como artroscopia o microfractura, que buscan restaurar temporalmente la funcionalidad.

    Se han desarrollado novedosas terapias basadas en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa. De entre las terapias celulares, destaca el trasplante autólogo de condrocitos y el uso de células mesenquimales provenientes de tejidos como médula ósea o tejido adiposo. Estas terapias son efectivas, aunque enfrentan desafíos importantes relacionados con la hipoxia, la inflamación y la limitada viabilidad celular en el entorno dañado.

    La ingeniería de tejidos implica la implantación de materiales tridimensionales para la regeneración cartilaginosa. Estas estructuras pueden ser generadas tanto con polímeros naturales como con sintéticos. En este contexto, las matrices extracelulares descelularizadas cobran relevancia, ya que replican de manera más fiel la estructura y funcionalidad del cartílago nativo. Estas matrices, obtenidas a partir de tejidos nativos, conservan la arquitectura tridimensional y los componentes bioquímicos esenciales, proporcionando un entorno que favorece la integración celular y la regeneración del tejido dañado.

    Este trabajo partió de la hipótesis de que es posible desarrollar un protocolo de descelularización que permita obtener matrices extracelulares descelularizadas de cartílago con integridad estructural y funcionalidad bioactiva, aptas para su procesamiento en estructuras biocompatibles y bioactivas con aplicaciones en investigación y regeneración de cartílago. Se evaluaron métodos basados en enzimas y detergentes, observándose que estos alteran de manera diferente los componentes estructurales y bioactivos de la matriz extracelular. Mientras que los tratamientos con detergentes resultaron inadecuados debido a daños colaterales que comprometen la estabilidad de las estructuras, los tratamientos con enzimas lograron una descelularización eficaz y transformaron el colágeno en una forma soluble, permitiendo generar estructuras 2D y 3D estables.

    Las estructuras obtenidas demostraron ser biocompatibles, con capacidad para inducir y potenciar la diferenciación condrogénica in vitro. En modelos in vivo, los implantes subcutáneos generaron una respuesta inmune inicial que dio paso a una integración progresiva, mientras que en defectos osteocondrales en conejos, los implantes favorecieron la regeneración del hueso subcondral y la formación de fibrocartílago en las zonas tratadas. Pese a los avances logrados, la recreación completa del cartílago articular usando este tipo de material sigue siendo un desafío, por lo que es necesario continuar investigando en esta línea para desarrollar tratamientos regenerativos más efectivos y personalizados.