Uma equipe de pesquisa da Universidade de Málaga, o Centro Andaluz de Nanomedicina e Biotecnologia-BIONAND, o Instituto Tecnológico das Ilhas Canárias, a empresa Osteobionix, e o CIBER (Networking Center for Biomedical Research) desenvolveu um revestimento para próteses de titânio à base de polímeros ramificados 3-D que podem incorporar substâncias que facilitam a adesão ao osso. Este mecanismo facilita o reconhecimento das células ósseas do implante, melhorando assim a osseointegração e evitando a rejeição e o desgaste da massa óssea e do próprio implante.

O resultado é um implante de titânio revestido com uma nanoestrutura ramificada tridimensional, chamado dendrimer, que atua como uma ponte entre o titânio e o osso e que também carrega substâncias que facilitam a formação de novo tecido na superfície da prótese. Isso garante que o componente saudável se ligue à prótese fazendo com que a fixação ocorra de forma natural, mais estável e mais duradouro do que os atuais.

O método proposto pelos pesquisadores no artigo "Dendritic Scaffold on Titanium Implants. A Versatile Strategy Aumentando a Biocompatibilidade, "publicado no jornal Polímeros , confere características específicas aos implantes, uma vez que possuem uma estrutura mais homogênea com maior integridade, o que causa menos desgaste. Também oferece a possibilidade de controlar sua composição para a administração de medicamentos específicos, a fim de evitar rejeições e infecções.

Especificamente, os especialistas incluíram fragmentos de proteínas que o corpo produz naturalmente, conhecido como fibronectinas, que estimulam a ligação das células ósseas ao implante. Essas moléculas fazem com que as células cresçam e proliferem, resultando em maior aceitação do elemento externo. Leonor Santos-Ruiz, um pesquisador da Universidade de Málaga e um dos autores do artigo, declarou à Fundación Descubre:"As integrinas das células funcionam como ganchos perfeitos que se fixam aos fragmentos de fibronectina introduzidos na estrutura do dendrímero, conseguindo uma integração robusta entre o implante e o organismo. "

Desta maneira, cada ramo do andaime fica preso ao osso com esses ganchos, ancorando assim o implante e auxiliando as conexões a ocorrerem naturalmente graças à integração do metal com o tecido vivo. "Essas propriedades únicas tornam os sistemas dendriméricos adequados para uma ampla variedade de aplicações na medicina regenerativa, "acrescentou o pesquisador.

Assim, além de fibronectinas, outras substâncias podem ser incorporadas, como substâncias antiinflamatórias, que favorecem a recuperação do tecido após a instalação da prótese, ou antibióticos, para evitar problemas frequentes em implantes atuais, como infecções bacterianas.

Implantes transformados em osso

Os problemas resultantes das substituições por material metálico são geralmente devido à sobrecarga, o que pode levar à perda de osso saudável, desgaste do próprio implante, ou uma má interação osso-implante que resulta em rejeição ou infecção.

Os especialistas já estão trabalhando para confirmar a adequação de seu uso em pacientes, como já foi demonstrado em laboratório. Além disso, eles consideram uma opção viável e aplicável para implantes dentários, e para mandíbula completa, próteses de quadril ou joelho. “Estes últimos têm atualmente uma vida útil de cerca de 10 anos. Com esta nova estrutura a duração seria maior, "concluiu a pesquisadora.

O trabalho desses especialistas modificou as superfícies dos dendrímeros com o fragmento de fibronectina conhecido como "domínio RGD, "que consiste em apenas três aminoácidos (arginina, glicina, e aspartato) que servem como uma âncora para os receptores da membrana celular chamados integrinas. Esses receptores transmitem às células vários sinais cruciais sobre o ambiente circundante e determinam se a célula pode ou não aderir a um determinado material.

Os metais, polímeros e produtos sintéticos usados ​​para fazer as próteses de hoje não têm o domínio RGD, uma vez que não são materiais biológicos, e, portanto, é difícil para as células reconhecê-los. Quando o metal é revestido com um dendrímero com o domínio RGD, a célula encontra um ponto de ancoragem naquele metal e se liga a ele naturalmente. Esta composição tem, portanto, favorecido e melhorado a adesão celular a superfícies de titânio, o que aumenta sua biocompatibilidade, isso é, sua capacidade de ser aceito pelo organismo. Ao fazê-lo, o dendrímero é fixado ao osso, que o interpreta como uma parte de si mesmo e não como algo estranho, e tanto o implante quanto o local onde está instalado falam a mesma 'linguagem biológica' e não há rejeição.