Los Huesos se Autorreparan con Flexoelectricidad

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Investigadores del Institut Català de Nanocència i Nanotecnologia (ICN2) de Barcelona han descrito cuestiones que estaban sin resolver del proceso de auto reparación de los huesos en micro fracturas, y han descubierto que al recibir presión y doblarse a nano escala –como se produce al hacer ejercicio–, su componente mineral genera impulsos eléctricos (flexoelectricidad) que estimulan y guían las células que reparan.

Lo han explicado en rueda de prensa el pasado viernes 19, el profesor de ICREA responsable del grupo de Nanofísica de Óxidos del ICN2, Gustau Catalan —último firmante del estudio—, y el investigador pre doctoral, Fabián Vázquez-Sancho, del mismo grupo y primer firmante del artículo, quienes han destacado que el descubrimiento tiene implicaciones médicas potenciales.

La flexoelectricidad es una propiedad de algunos materiales que generan un pequeño voltaje cuando se les aplica una presión en un punto, y si bien se creía anteriormente que se producía en los huesos por el colágeno, los científicos han detectado que es la parte mineral de los huesos la que lo produce en mayor medida, la cerámica, como han publicado en la revista ‘Advanced Materials’.

«Nos preguntamos cómo sabían las células que había un problema, y lo que hemos descubierto es que la flexoelectricidad es la señal de alarma que las guía», ha relatado Catalan.

Las células «detectan el olor de otras muertas» para saber dónde reparar, ha explicado Vázquez, y han descubierto que la muerte de las células cercanas a la fractura se produce con la flexoelectricidad —anteriormente se conocía que se morían, pero no el por qué—.

Lo han comprobado en huesos de vaca y cerdo, confirmando esta capacidad que abre la puerta a aplicaciones terapéuticas en el desarrollo de materiales autorreparables y en la industria de las prótesis: por ejemplo, se podría mejorar su integración en el hueso al hacerlas de materiales que reproduzcan o amplifiquen el efecto flexoeléctrico y guíen la reparación, por ejemplo, cerámicos, en lugar de metal, han augurado.

El ICN2 es uno de los siete centros del Barcelona Institute of Science and Technology (Bist), y el director del Bist, Gabriel Silberman, ha puesto en valor que se trata del tipo de resultados con base científica sólida que tienen importancia a nivel mundial, alabando el estudio, que recibió financiación de becas European RC.