El mejor trabajo publicado en 2014 en la revista Bioinspired, Biomimetic and Nanobiomaterials propone usar el junco marítimo para regenerar tejidos
El Juncus maritimus, conocido comúnmente como junco, es una especie vegetal habitual en las marismas de zonas templadas y húmedas. Sus utilidades han sido hasta ahora muy limitadas, casi exclusivamente restringidas al uso ornamental o la elaboración de cestas y sillas. Sin embargo, esto podría cambiar muy pronto gracias al trabajo que acaba de valer el reconocimiento de la comunidad científica internacional al Instituto de Investigación Biomédica (IBI), desde el que se propone su uso como biomaterial para la regeneración de tejidos. El trabajo, realizado en el marco del proyecto BIOCAPS, ha sido seleccionado por la Institution of Civil Engineers como el mejor de los publicados en 2014 en la revista “Bioinspired, Biomimetic and Nanobiomaterials”.
La transformación de esta planta que prolifera al lado del mar en un recurso de alto valor añadido para la práctica médica se basa en un proceso biomimético que, gracias al uso de soluciones salinas similares al plasma sanguíneo, favorece el crecimiento de las células formadoras de hueso. En el artículo, titulado“Biomineralization of marine-patterned C-scaffolds”, se describen las propiedades de esta especie que hacen posibles tales utilidades y el procedimiento para convertirlo en un biomaterial avanzado.
Los seis científicos firmantes del trabajo galardonado, coordinados por Pío González, destacan por encima de todo la porosidad de esta especie, una característica prioritaria para la ingeniería de tejidos ya que para lograr el efecto de regeneración deseado es fundamental que el material que actúa como andamio permita el crecimiento de las células hacia el interior de los poros, favoreciendo su adhesión y también la vascularización del tejido nuevo.
Por otra parte, el junco podría cumplir un papel adicional gracias a su potencial para inducir la reinervación o regeneración de los nervios. Tras graves lesiones, las células neuronales no reciben las señales apropiadas para una completa “reconexión” de los nervios. Los investigadores del IBI están testando la capacidad de la estructuración superficial de este material para guiar a las células en una determinada dirección.
“Hasta el momento hemos confirmado el alineamiento de células óseas, por lo que este biomaterial podría utilizarse potencialmente como un conducto bioartificial que sirva de puente para las células, permitiendo la reconexión completa de este tejido”, explica Miriam López, miembro del grupo. Esta vía queda abierta tras haber visto la necesidad de promover el crecimiento orientado también a nivel de tejido óseo. “Además, al poder guiar el crecimiento celular, estos dispositivos estructurados permitirían, en caso de implantes que soporten cargas importantes, mejorar la distribución de fuerzas al orientar el crecimiento de tejido óseo a determinadas zonas o en determinadas direcciones”, detalla López.
Un sistema de canales perfectos
Los materiales bioinspirados se están revelando como un recurso muy eficaz para la regeneración de tejido humano tanto por su carácter “amigable” con el organismo como por sus características estructurales. En el caso del junco, presenta una distribución homogénea y uniforme de porosidad en forma de canales interconectados por el interior de toda su estructura proveniente de su propio sistema vascular, que distribuye el agua y los nutrientes a toda la planta. A mayores, la superficie de esta planta presenta otros poros alineados llamados estomas, que utiliza para el intercambio gaseoso y la pérdida de agua y cuyas cámaras estomáticas están también conectadas. “Esta estructura es muy interesante para guiar y promover el crecimiento orientado de células hacia defectos puntuales en distintos tejidos óseos o nerviosos”, explica la investigadora adscrita al proyecto BIOCAPS.
El trabajo premiado demuestra cómo la porosidad y estructuración de la planta se mantiene tras el tratamiento térmico al que se somete previamente y también detalla los enlaces químicos formados en la superficie del biomaterial tras su recubrimiento de fosfato cálcico, necesario para obtener los resultados descritos.
Revisores de excepción
La revista “Bioinspired, Biomimetic and Nanobiomaterials”, dirigida a trabajos basados en las propiedades funcionales y estructurales de materiales inspirados en la naturaleza, cuenta entre sus revisores con destacados científicos de excelencia internacional en el campo de los biomateriales como Mario Barbosa (Universidade do Porto), Serena Best (University of Cambridge), Aldo Boccaccini (University of Erlangen-Nuremberg), Joao F. Mano (Universidade do Minho) y Anna Tampieri (Italian National Research Council).
El premio, que será formalmente entregado el próximo octubre en Londres durante la Publishing Awards Ceremony, consiste en la promoción de este trabajo de investigación y su disponibilidad de forma abierta y gratuita por tiempo ilimitado en la ICE Virtual Library.