Investigadores del Departamentu de Xeoloxía de la Universidá d'Uviéu, xuntu col Conseyu Cimeru d'Investigaciones Científiques (CSIC) y les universidaes de Granada, Xaén y Nacional de Colombia participen nun estudiu que desvela les propiedaes beneficioses de la membrana del pulgu de güevu como material para'l so usu en rexeneración ósea y recubrimientu pulpar dental en tratamientos odontolóxicos. Esti material resultante, según les sos potenciales aplicaciones biomédicas, fueron protexíos por aciu patente nacional, coles mesmes que s'empecipió'l procesu para la so protección a nivel internacional. Esti estudiu, nel que participen el profesor Pedro Álvarez Lloret y l'investigadora Adriana Torres Mansilla, dambos de la universidá asturiana, foi galardonáu col Premiu d'Investigación 2023 del Institutu d'Estudios del Güevu, una asociación ensin ánimu d'arriquecimientu que fomenta la investigación y l'espardimientu del interés como alimentu d'esti productu animal.

Les resultancies d'esta investigación, publicaos apocayá na revista Biomaterials Advances, presenten un nuevu biomaterial hibrido basáu n'una membrana con una superficie esterna mineralizada con fosfatu cálcicu, qu'induz la formación de nueves célules ósees capaces de formar texíu, y una interna ensin mineralizar qu'actúa como barrera frente a una indeseada invasión celular. 

La membrana del güevu ye un material biopolimérico singular formáu por fibres entecruzaes de coláxenu (tipu I, V y X) y recubiertes de proteínes de la clara, proteínes de la matriz del pulgu y carbohidratos, como glucosaminoglicanos y acedu hialurónico. Amás, na so cara esterna -en contactu col pulgu-, la membrana presenta unes estructures denominaes mamilas, compuestes principalmente de proteoglicanos, qu'actúen como centros de nucleación (cambéu d'estáu pol que se formen cuerpos sólidos a partir d'una fase líquida previa) de carbonatu cálcicu, el componente mineral del pulgu. 

La composición y función de les cares esterna ya interna de la membrana presenten propiedaes estremaes. Mientres la cara esterna promueve la nucleación de carbonatu cálcicu mientres la oviproducción y, poro, la formación del pulgu; la cara interna, que ta en contactu col conteníu del güevu, inhibe la formación mineral. Les aves aprovechen esti doble rol de la membrana pa formar el resistente material estructurado del pulgu: protexendo al embrión de posibles alteraciones esternes y, coles mesmes, déxa-y eclosionar fácilmente dende'l so interior. Esta dualidá demostró ser una característica prometedora, esplotada nesti trabayu, pal desenvolvimientu d'un material biohíbrido con futures aplicaciones en rexeneración ósea empuesta y recubrimientu pulpar.

Rexeneración ósea empuesta

La rexeneración ósea empuesta ye una técnica llargamente usada na clínica odontolóxica pa promover la rexeneración de güesu mandibular, por casu, tres la estracción d'un maxilar, antes de dar en l'allugamientu d'un implante, según al arreglu de posibles defectos óseos vos. Pa estos tratamientos, úsense comúnmente pequenes membranes fabricaes con polímeros reabsorbibles naturales (coláxenu, quitosano y gelatina, ente otros) o sintéticos como l'ácidu poliláctico (PLA), l'ácidu poliglicólico (PGL) y los sos copolímeros, xuntu con un ensiertu óseu o material rexenerador como un fosfatu de calciu. El papel d'estes membranes pa esti tratamientu odontolóxicu consiste n'actuar como barrera física y protección ente'l texíu óseo y el texíu xenxival circundante, de manera qu'evite la invasión de célules a la zona del ensiertu óseu y, amás, sirva como soporte pa la formación de nuevu güesu refechu. Pa ello, ríquese tamién qu'estes membranes sían reabsorbibles, con oxetu d'evitar posteriores ciruxíes.

El material biomimético desenvueltu nesti trabayu consta d'una membrana de pulgu de güevu de pita, recubierta na so cara esterna por nanocristales de fosfatu de calciu (fase mineral denominada apatito), calteniendo la so cara interna ensin mineralizar. Esti apatito asociáu a la superficie de la membrana ye'l principal componente mineral de güesos y dientes, polo que presenta una elevada compatibilidá con estos texíos. 

“Pa esta esperimentación usemos un dispositivu denomináu cogorda de cristalización, na que por aciu espardimientu de vapor consiguimos un control esquisitu del procesu de nucleación de apatito na superficie de la membrana”, indica Pedro Álvarez, del Departamentu de Xeoloxía de la Universidá d'Uviéu. Per otra parte; “d'esta manera, consíguese la precipitación de nanocristales con característiques similares al apatito del güesu que pretende refaese”, añede. Esti biomaterial llográu presenta propiedaes bifuncionales, al ser osteoinductor na cara esterno y barrero frente a la invasión celular na cara interna, lo que puede sustituyir los actuales materiales emplegaos en rexeneración ósea empuesta, esto ye, la suma d'una membrana más un ensiertu óseu. 

Les pruebes mecániques y estudios celulares in vitro confirmaron que'l material de membrana de güevu recubiertu con apatito tien propiedaes mecániques ameyoraes al respective de la mesma membrana, biocompatibilidad y capacidá d'aguiyar la crecedera y desenvolvimientu de célules formadores de güesu, incluyendo la diferenciación osteogénica de célules madre mesenquimales (importantes pa fabricar y reparar texíu óseo). Estes propiedaes son clave pa determinar el potencial d'aplicación clínica del material consiguío nesti estudiu y son garantes p'avanzar na investigación. D'esta miente, el material puede ser tamién utilizáu pa la rexeneración de mancadures d'otros güesos o defectos óseos vos, nel so usu traumatolóxicu.

Recubrimientu de la magaya dental

“Nel casu d'empléu pal recubrimientu pulpar nuna posible esposición accidental, esti biomaterial ye amás capaz d'anubrir el texíu blando con oxetu de caltener la vitalidá del diente tres la intervención. Na actualidá, los materiales utilizaos n'odontoloxía tán compuestos a base de sustances como l'hidróxidu de calciu, silicatos de calciu y resines, presentando llimitaciones na so aplicación clínica por cuenta de la so baxa compatibilidá composicional colos texíos dentales”, esplica Adriana Torres, odontóloga ya investigadora de la Universidá d'Uviéu. “El nuesu material, sicasí, ta formáu por fosfatu de calciu, similar al componente inorgánicu que forma parte de texíos mineralizados nel diente, como la dentina o l'esmalte. Estes característiques converten a la membrana mineralizada llograda por aciu la nuesa metodoloxía nuna alternativa prometedora y d'elevada compatibilidá pal so usu en rexeneración pulpar”, conclúi la investigadora.
 

Referencia 
Adriana Torres-Mansilla, Pedro Alvarez-Lloret, Ana Voltes-Martínez, Elena López-Ruiz, Paula Alejandra Baldión, Juan Antonio Marchal, Jaime Gómez-Morales. Apatite-coated outer layer eggshell membrane: A novel osteoinductive biohybrid composite for guided bone/tissue regeneration. Biomaterials Advances. DOI:  10.1016/j.bioadv.2023.213605.