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Un método de dos pasos parchea discos herniados

Cualquiera que haya intentado reparar un neumático pinchado sabe que no es suficiente volver a inflar el neumático. El neumático también debe estar bien parcheado.

Un principio similar se aplica al tratamiento de discos herniados. Después de una ruptura, un material gelatinoso se escapa del disco, causando inflamación y dolor. La lesión generalmente se trata de dos maneras: un cirujano cose el orificio y deja el disco desinflado; o el disco se rellena con un material de reemplazo, lo que no evita fugas repetidas. Cada enfoque por sí solo no siempre es efectivo.

Una colaboración dirigida por Lawrence Bonassar, el profesor Daljit S. y Elaine Sarkaria en Ingeniería Biomédica y en Ingeniería Mecánica y Aeroespacial, combinó estos métodos en una nueva técnica de dos pasos. Este enfoque utiliza gel de ácido hialurónico para reemplazar el material filtrado y un gel de colágeno para sellar el orificio, lo que resulta en un disco “parcheado” que mantiene la función mecánica y no colapsará ni se deteriorará.

El documento del equipo, “El aumento combinado del núcleo pulposo y la reparación del anillo fibroso previene la degeneración aguda del disco intervertebral después de la discectomía”, publicado el 11 de marzo en Science Translational Medicine.


Los investigadores desarrollaron un gel de colágeno que incorpora riboflavina, un derivado fotoactivo de la vitamina B. Cuando se ilumina con una luz, la riboflavina se activa y el gel espeso se endurece en un sólido. John Munson / Universidad de Cornell

Decenas de millones de personas en los Estados Unidos experimentan dolor de espalda como resultado del daño a las vértebras o los discos intervertebrales. Estos discos están compuestos esencialmente por dos partes: un tejido rígido en el exterior llamado anillo fibroso; y un material gelatinoso más suave en el centro, el núcleo pulposo, que mantiene el disco presurizado y capaz de mantener su forma y altura durante el movimiento físico.

Si la capa externa se rompe, el núcleo pulposo gelatinoso se escapa y entra en contacto con la raíz nerviosa o la médula espinal, inflamandolo. La extracción del material filtrado no impedirá que el disco continúe degenerando, ni restaurará la función mecánica. Suturar el agujero cerrado es un desafío porque el anillo fibroso no tiene vasos sanguíneos y sin ellos no se cura muy bien. Retirar el disco por completo y fusionar los discos adyacentes juntos puede aliviar el dolor, pero puede dar como resultado una movilidad limitada.

El grupo de investigación de Bonassar busca soluciones basadas en ingeniería para la enfermedad degenerativa del disco. Durante la última década, el grupo ha desarrollado un gel de colágeno que incorpora riboflavina, un derivado fotoactivo de la vitamina B. En lugar de coser un disco roto, los investigadores pueden parcharlo aplicando su gel y una luz brillante para activar la riboflavina.

La reacción química resultante hace que las fibras en el colágeno se unan, y el gel espeso se endurece en un sólido. Lo más importante, el gel proporciona un terreno más fértil para que las células desarrollen tejido nuevo, sellando el defecto mejor que cualquier sutura.


Lawrence Bonassar, el profesor Daljit S. y Elaine Sarkaria en Ingeniería Biomédica y en Ingeniería Mecánica y Aeroespacial, con un modelo de columna vertebral. John Munson / Universidad de Cornell

Para mantener el disco presurizado y mecánicamente funcional, Bonassar trabajó con Fidia Farmaceutici, una compañía farmacéutica italiana que fabrica un gel de ácido hialurónico utilizado en Europa.

El otro colaborador de Bonassar, el Dr. Roger Härtl, neurocirujano del Hospital NewYork-Presbyterian, utilizó la técnica de dos partes para reparar los discos lumbares en las ovejas. El equipo descubrió que la técnica curó con éxito el daño al anillo fibroso, restauró la altura del disco y mantuvo el rendimiento mecánico de la columna vertebral, hasta seis semanas después de la lesión.

La técnica solo toma cinco o 10 minutos y se puede aplicar en conjunción con una discectomía, el procedimiento de una hora por el cual el núcleo pulposo filtrado se extrae de la raíz nerviosa. La técnica podría usarse para abordar otros tipos de degeneración discal, o integrarse en otros procedimientos y terapias espinales.

Los autores principales del artículo son el estudiante de doctorado Stephen Sloan y Christoph Wipplinger, investigador del Dr. Härtl. Otros contribuyentes incluyeron al estudiante de doctorado Duncan McCloskey; Rodrigo Navarro-Ramírez y Sertaç Kirnaz, ambos becarios de investigación con el Dr. Härtl; residente de neurocirugía Franziska Schmidt, NewYork-Presbyterian Hospital; e investigadores de Fidia Farmaceutici y del Hospital for Special Surgery en Nueva York.

Más información: Universidad de Cornell

Two-step method patches herniated discs:

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