Un nuevo biomaterial que contiene membrana de cáscara de huevo de gallina, promueve la formación de nuevas células óseas, por lo que podría resultar útil como material de regeneración ósea. El mismo fue desarrollado por investigadores del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT), el centro de investigación mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Granada, junto a las universidades de Oviedo, Jaén, Nacional de Colombia y junto al Servicio Andaluz de Salud.
El producto está basado en una membrana con una cara externa mineralizada, que induce la formación de nuevas células óseas, y una cara interna sin mineralizar, que actúa como barrera frente a una indeseada invasión celular desde el tejido gingival circundante hacia la zona de formación del hueso, según los resultados que se publicaron en la revista Biomaterials Advances.
La membrana del huevo es un material biopolimérico singular formado por fibras de colágeno (tipo I, V y X) y recubierta de proteínas de la clara, proteínas de la matriz de la cáscara y carbohidratos como glucosaminoglicanos y ácido hialurónico. En su cara externa, la membrana presenta unas estructuras denominadas mamilas compuestas de proteoglicanos, unas moléculas que actúan como centros de nucleación (cambio de estado por el que se forman cuerpos sólidos a partir de una fase líquida previa) de carbonato cálcico, el componente mineral de la cáscara.
La composición y función de las caras externa e interna de la membrana son diferentes. Mientras la cara externa promueve la nucleación de carbonato cálcico –y, por lo tanto, la formación de la cáscara–, la cara interna, que está en contacto con la yema y la clara, inhibe la formación del mineral. Las aves aprovechan esta doble función de la membrana para formar el resistente material de cáscara de huevo: una coraza de carbonato cálcico que protege al embrión de agresiones externas y, al mismo tiempo, le permite eclosionar fácilmente desde su interior.
Esta dualidad demostró ser una característica prometedora que en este trabajo ha servido para desarrollar un material biohíbrido con futuras aplicaciones en regeneración ósea guiada y recubrimiento pulpar.
Esta técnica ya se usa en odontología para promover la regeneración de hueso mandibular, por ejemplo, en maxilares antes de colocar un implante y la reparación de defectos óseos. Para ello, se usan pequeñas membranas fabricadas con polímeros reabsorbibles naturales (colágeno, quitosano y gelatina, entre otros) o sintéticos (ácido poliláctico -PLA-, ácido poliglicólico -PGL- y sus copolímeros) y un injerto óseo o material regenerador como un fosfato de calcio.
El papel de estas membranas es actuar como barrera física entre el tejido óseo y el tejido gingival circundante, de manera que evite la invasión de células desde el tejido gingival a la zona del injerto óseo y, además, sirva como soporte para la formación de hueso nuevo. A su vez, se requiere que sean reabsorbibles para evitar una segunda cirugía.
El biomaterial desarrollado en este trabajo consta de una membrana de cáscara de huevo de gallina, recubierta en su cara externa por nanocristales de fosfatos de calcio (fase apatito), preservando su cara interna sin mineralizar. Los fosfatos de calcio son un grupo de minerales que contienen iones de calcio y fosfato en su composición, y cristalizan en diferentes fases, entre ellas la fase apatito, que es el principal componente mineral de nuestros huesos y dientes.
“Para ello usamos una técnica de cristalización innovadora denominada ‘cristalización por difusión de vapor’, que persigue la precipitación de nanocristales de apatito con características similares al apatito del hueso que se pretende regenerar”, explicó Jaime Gómez Morales.
Morales, investigador principal del estudio, dijo que el biomaterial obtenido es bifuncional, osteoinductor en la cara externa y barrera frente a la invasión celular en la cara interna, pudiendo sustituir a los actuales materiales empleados en regeneración ósea guiada, es decir, la suma de una membrana más un injerto óseo. “La membrana en su cara externa es, por ende, afín a los tejidos mineralizados y en su cara interna afín a los tejidos blandos. La membrana es, asimismo, reabsorbible”, dijo.
