Hyaluronic acid and chitosan based hydrogels for cartilage tissue engeneering

Hidrogeles a base de ácido hialurónico y quitosano para la ingeniería del tejido cartilaginoso

La ingeniería de tejidos implica el desarrollo de nuevos materiales o dispositivos capaces de interactuar de forma específica con los tejidos biológicos, buscando el uso de materiales biocompatibles como andamios para el crecimiento celular in vitro, organizando y desarrollando tejidos que posteriormente se implantan en el paciente. Se han investigado diversos andamiajes, como los hidrogeles poliméricos, naturales y sintéticos, para la expansión de condrocitos in vitro con el fin de reparar el cartílago dañado. Un hidrogel de especial interés en la regeneración del cartílago es el ácido hialurónico (AH). El AH es un biopolímero atractivo para la fabricación de andamiajes artificiales para la ingeniería de tejidos, ya que es biocompatible y biodegradable. 

La biocompatibilidad del AH se debe a que está presente en la matriz extracelular nativa, por lo que crea un entorno, que facilita la adhesión, proliferación y diferenciación, además de la existencia de señalización celular específica, que contribuye a la regeneración tisular. También se ha investigado el uso de hidrogeles compuestos de ácido hialurónico y quitosano (CHI) para aplicaciones en Ingeniería Tisular de tejidos blandos, como el cartílago, con resultados prometedores. A partir de esta información, este estudio pretende investigar las alternativas disponibles para la regeneración tisular del cartílago y conocer con más detalle las relaciones entre células y biomateriales.

INTRODUCCIÓN

Las patologías del tejido cartilaginoso han sido objeto de relevantes estudios en los últimos años debido a su importancia como problema de salud mundial. Los daños en el cartílago articular siguen siendo un reto en el campo de la ortopedia. El cartílago articular es conocido por su limitada capacidad de reparación, debido principalmente a su avascularidad y a la dificultad de acceso a las células reparadoras. Las células de este tejido tienen una baja tasa de división celular, lo que contribuye a su limitada capacidad de regeneración. Por este motivo, las pequeñas lesiones del cartílago articular pueden evolucionar hacia un daño progresivo y una degeneración del tejido.

Los tratamientos convencionales, quirúrgicos o no, pueden mejorar significativamente los síntomas del paciente; sin embargo, no garantizan una reparación eficaz del tejido dañado. Los resultados más prometedores para la regeneración del cartílago, especialmente en los tejidos articulares, están relacionados con el uso de la terapia celular.

La ingeniería tisular destaca actualmente como un campo científico capaz de ofrecer metodologías prometedoras para el tratamiento de patologías en tejidos cartilaginosos. Según Langer y Vacanti, se trata de un campo científico-tecnológico interdisciplinar que aplica conceptos de ingeniería y ciencias de la vida para desarrollar sustitutos biológicos capaces de restaurar, preservar y restablecer las funciones de un órgano o tejido dañado. Los tres elementos esenciales de la ingeniería tisular son el armazón, las células y el microentorno fisiológico.