Maravillas del esqueleto humano

Descubre las peculiaridades de los huesos, el cómo y por qué de su estructura en el cuerpo humano; en el futuro las células madre óseas servirán para regenerar tejidos y combatir enfermedades.
huesos  (Foto: Especial)
Rafael Mingorance

Los griegos pensaban que los huesos humanos eran materia muerta, por eso inventaron la palabra skeletos, que significa desecado; pero en julio de 2007, Li Zhong y Michael Liebschner, de la Universidad de Rice en Houston (EU), hicieron un descubrimiento capaz de resucitar con cara de asombro al mismísimo Hipócrates.  Los dos investigadores buscaban un método que permitiera a personas discapacitadas controlar a distancia dispositivos electrónicos portátiles. Hasta ese instante, solo tenían conocimiento de pruebas efectuadas mediante señales de radio inalámbricas, pero prescindieron de su uso porque sabían que causaban daños graves al organismo.

Entonces lo intentaron con ondas de sonido, y se llevaron una sorpresa al observar que nuestro armazón óseo puede enviar -y recibir- correctamente señales digitales a un aparato lejano. La conclusión es clara: quizás en

un futuro próximo este avance nos permitirá manejar cualquier computadora sin tocarla y transmitir datos de nuestra salud a una terminal médica como si fuéramos cuerpos equipados de serie con tecnología Bluetooth.

Al igual que Zhong y Liebschner, Joel C. Glover y su equipo de la Universidad de Oslo (Noruega) han revelado secretos ocultos en los huesos humanos. Hace tres años seleccionaron piezas de un esqueleto adulto y extrajeron de su interior 20,000 células madre, responsables de fabricar sangre, para implantarlas en embriones de pollos.

Cumplido el período de incubación, descubrieron que un 10% de las células humanas se había transformado en neuronas reparadoras de la espina dorsal de las crías de gallina.

Según el doctor Glover, en un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences de Estados Unidos (PNAS), este experimento sugiere la posibilidad de crear un laboratorio de neuronas regenerativas a partir de células madre óseas del paciente.

Se abre así un insólito abanico de soluciones médicas para curar con eficacia enfermedades cerebrales.

El hueso de la verdad  

esqueleto.jpgDesde hace 4 millones de años, el hombre camina con un esqueleto formado por 208 huesos, que representan el 14% de su masa corporal. Todos ellos disponen de una composición química muy similar, basada en 25% de agua, 30% de materia orgánica y 45% de minerales. 

Son tejidos vivos que se suele asociar con la muerte, capaces de revelarnos datos de un asesinato, las características físicas de una víctima o las circunstancias de un fallecimiento por enfermedad. Si les preguntamos, siempre responden con franqueza; ignoran la mentira.

Pero aún hay más. Gracias a un estudio del ADN que han realizado recientemente los antropólogos Henry Harpending, de la Universidad de Utah, y John Hawks, de la Universidad de Wisconsin-Madison (EU), sabemos que nuestro proceso de adaptación al medio se ha incrementado más de cien veces en los últimos 5,000 años, y la prueba física que lo evidencia se encuentra justamente en los huesos.

Hawks y Harpending acaban de poner sobre la mesa del debate científico una certeza insólita: con el tiempo, el esqueleto humano se ha reducido porque dejó de ser un factor decisivo para sobrevivir. Esto lo llevamos escrito en un 7% de los genes.

El ratón salvador 

Otra destacable investigación es la que lleva a cabo el Instituto de Ingeniería Biomédica del Colegio Imperial de Londres (Reino Unido), que consiste en la definición y estudio de células madre específicas que podrían adaptarse perfectamente para reparar huesos humanos, incluso como materia prima de implantes.

El Instituto ha generado materiales de reparación a partir de las células de cráneos y médula espinal de ratones, que pudieron emular casi todas las características y propiedades de los huesos humanos, incluso su dureza. Hasta ahora se habían empleado células embrionarias de ratón, pero presentaban una deficiencia en la rigidez.

Mediante la técnica conocida como espectometría raman (que mide la absorción y radiación de ondas de energía electromagnética, además de crear desplazamientos magnéticos del material que se estudia, lo que permite aproximarse a su composición molecular), es que descubrieron las propiedades de este tipo de células y su semejanza con el comportamiento celular de los huesos humanos.

"Muchos pacientes que han padecido una fractura o han tenido que ser operados de los huesos por tumores o accidentes, padecen de fuertes dolores, por lo que una reparación de esas fallas en el cuerpo humano con materiales similares al hueso significaría una enorme mejoría en esos pacientes.

Nuestros estudios ofrecen una comprensión entre las células que puede influir de verdad en la calidad de los huesos que podemos producir. Esto nos lleva un paso más hacia el desarrollo de materiales que tienen mayor posibilidad de éxito cuando se implantan en los pacientes", explica Molly Stevens, del Departamento de Materiales del Instituto, involucrada en el proyecto.

huesosinfo.jpg

La promesa del futuro

En México, la investigación relacionada con células madre avanza cada vez más. De acuerdo con el Dr. Daniel Ascencio, autor del libro Medicina regenerativa e ingeniería tisular: del laboratorio a la clínica (de la Academia Mexicana de Cirugía), el uso de células madre en la regeneración de tejidos promete dar solución a muchas enfermedades que hoy no tienen cura, como diabetes, Parkinson, Alzheimer o esclerosis múltiple, pero también para atender fracturas, quemaduras o lesiones en cualquier parte del cuerpo.

El procedimiento desarrollado por Ascencio consiste en extraer células madre adultas de la médula ósea para proceder a su cultivo y reproducción en una biomatriz extracelular (estructura nutritiva en la que se multiplican en laboratorio), para reintroducirlas en el tejido dañado y que los vasos sanguíneos del organismo las nutran y ayuden a sanar el órgano afectado.

Sin embargo, la medicina regenerativa y la ingeniería celular carecen de difusión en el mundo médico en nuestro país. Según el investigador, es necesaria la vinculación con científicos de otros países para realizar protocolos interinstitucionales e interdisciplinarios que permitan el desarrollo de esta tecnología y su aplicación clínica.

Se requiere aún de inversión, ya sea pública o privada, acuerdos internacionales y la autorización de su uso en los hospitales mexicanos.

Cifras en México 

De acuerdo con cifras del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática, el gasto federal en México en investigación y desarrollo experimental en 2006 fue apenas de 20 mil millones de pesos, 7.3% más que el año anterior.

Si bien esta partida está creciendo, el informe "Análisis temático de la Educación Terciaria" de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), la inversión mexicana en investigación y desarrollo "se compara desfavorablemente con la de otros países" adscritos a la organización: en 2003, mientras nuestro país gastó 0.44% de su producto interno bruto en este rubro, Brasil y Chile invirtieron 2.5%.

No obstante estos números, en México se desarrollan varias investigaciones orientadas a la experimentación con células madre y otros componentes a fin de lograr la reparación de tejido óseo que, aún en su primera fase, prometen constituirse como una alternativa efectiva para la medicina mexicana.

Lucía Téllez Jurado, investigadora del Instituto Politécnico Nacional, habla acerca del desarrollo de nuevos materiales, tanto orgánicos como inorgánicos, que de demostrar su compatibilidad con el organismo human    podrían reparar y regenerar la estructura ósea.                             

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La diferencia con los materiales que hoy se utilizan radica en que los nuevos buscan ser biocompatibles, biodegradables y bioabsorbibles, lo que permitiría que el organismo no los rechace, los procese y deseche, o en su caso, los absorba sin causar ningún daño.

Téllez Jurado calcula que dentro de cinco o siete años, estos materiales híbridos puedan ser probados en humanos exitosamente, una vez que hayan pasado la prueba en animales.

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