El estudio dirigido por el Imperial College de Londres descubrió que la flexibilidad, así como la densidad, en la nanoestructura ósea es un factor importante para evaluar la probabilidad de que alguien sufra fracturas.
Los hallazgos, publicados hoy en Informes científicos , sugiera que los médicos deben tener en cuenta no solo la densidad ósea, sino también la flexibilidad ósea, al decidir cómo prevenir las roturas de los huesos
Los médicos usan exploraciones DEXA, que analizan qué tan porosos o densos son los huesos, para evaluar la probabilidad de fracturas. Las exploraciones DEXA detectan la debilidad ósea en la osteoporosis, una afección que causa huesos debilitados, y para informar tratamientos, como prescribir el medicamento bisfosfonato,para ayudar a prevenir fracturas en estas personas.
Sin embargo, algunas personas cuyos huesos parecen sanos en las exploraciones DEXA tienen más probabilidades que otras de sufrir fracturas. Para averiguar por qué, los investigadores observaron los componentes básicos de los huesos: minerales rígidos que rodean las fibrillas de colágeno flexibles, que son responsables de nuestros huesos.'resistencia a la fractura durante viajes y caídas.
Utilizaron haces de rayos X intensos de alta energía generados por Diamond Light Source, el sincrotrón nacional del Reino Unido, para examinar la flexibilidad ósea a nanoescala. Pudieron evaluar cómo el colágeno y los minerales dentro del hueso se flexionan y luego se rompen bajo cargaen la nanoestructura de muestras de hueso de la cadera.
Compararon el comportamiento de las muestras de tejido óseo bajo carga entre tres grupos de donantes: los que no habían sufrido una fractura de cadera, o cualquier otra fractura; los que no tenían antecedentes de tratamiento con bisfosfonatos que habían sufrido una fractura de cadera; y los que tenían una fractura de cadera.historial de tratamiento con bisfosfonatos que había sufrido una fractura de cadera.
El equipo descubrió que los donantes sin fracturas tenían más probabilidades de tener una nanoestructura mineral y de colágeno flexible que aquellos que habían sufrido fracturas.
Independientemente del tratamiento con bisfosfonatos, el colágeno y los minerales fueron menos flexibles bajo carga en pacientes con fracturas, lo que significa que el mineral se desprendió del colágeno con fuerzas mucho menores.
Los investigadores dicen que los huesos pueden haberse fracturado porque el tejido era demasiado inflexible y no podía deformarse para absorber energía durante un golpe o una caída, y que esto resalta la importancia de la flexibilidad en el colágeno y los minerales del hueso.
Por lo tanto, la flexibilidad a nanoescala podría ser importante para predecir fracturas óseas futuras y un objetivo para nuevos tratamientos, un hallazgo que podría informar el tratamiento preventivo futuro de las fracturas óseas.
El coautor del estudio, el Dr. Ulrich Hansen, del Departamento de Ingeniería Mecánica de Imperial, dijo: "Tendemos a pensar en nuestros huesos como estructuras de soporte sólidas y duras, pero la flexibilidad parece ser extremadamente importante para la salud ósea. Si los huesos son demasiado duros, son menos capaces de absorber el impacto y es más probable que se rompan. Nuestro estudio sugiere que la flexibilidad podría ser tan importante como la densidad para prevenir fracturas ".
enlace de osteoporosis
Uno de los principales factores de riesgo de las fracturas de cadera relacionadas con la edad es la osteoporosis, una enfermedad en la que se pierde densidad ósea y los pacientes son propensos a sufrir fracturas. Por lo general, el tejido óseo viejo se descompone y se reemplaza por tejido nuevo. La osteoporosis se produce cuando se rompede hueso supera a su reemplazo.
Tres millones de personas en el Reino Unido y 200 millones en todo el mundo viven con osteoporosis. A los pacientes a menudo se les administra bisfosfonato, que corrige este desequilibrio al unirse a la superficie de los huesos y bloquear la extracción de hueso.
En este estudio, los investigadores encontraron que los donantes con fracturas de cadera que habían recibido bisfosfonatos durante entre uno y 13 años tenían menor resistencia tisular y flexibilidad a nanoescala que los donantes de fracturas sin tratar y un grupo de control.
Se ha demostrado clínicamente que los bisfosfonatos reducen el riesgo de fracturas al aumentar la masa ósea y la densidad mineral, así como al rellenar las fosas creadas por células óseas hiperactivas. Los investigadores dicen que sus resultados podrían deberse a que en algunos usuarios de bisfosfonatos, el fármaco podría unirse yendurecer los cristales minerales que rodean las fibras de colágeno dentro del hueso. El endurecimiento podría hacer que el hueso sea menos flexible y, por lo tanto, menos capaz de absorber el impacto.
Sin embargo, los hallazgos también podrían ser el resultado de que los huesos de los pacientes sean más osteoporóticos en primer lugar, y estos resultados podrían deberse a que los investigadores no pudieron controlar factores adicionales como la gravedad inicial de la enfermedad.
El coautor, el Dr. Richard Abel, del Departamento de Cirugía y Cáncer, dijo: "Nos sorprendió ver que los usuarios de bisfosfonatos parecían tener nanoestructuras óseas menos flexibles. Quizás después de un largo período de tratamiento en algunos pacientes, hay una pérdida deflexibilidad a nanoescala que compensa algunos de los beneficios de la fuerza derivados del aumento de la densidad ósea. Se necesita más investigación para determinar exactamente por qué es así y cómo esto podría afectar la práctica clínica en usuarios a largo plazo.
"Tal vez debamos aprovechar el marco de tratamiento existente para agregar nuevos diagnósticos, terapias y seguimientos que aborden la salud ósea a nanoescala, y abordar el colágeno, no solo el mineral. De esa manera, podemos tratar a todos de la mejor manera posible. "
El autor principal, el Dr. Shaocheng Ma del Departamento de Ingeniería Mecánica, dijo: "Es posible que la cantidad de tensión mineral sea clave para desencadenar el proceso de fractura. Sin embargo, en pacientes que han tomado bifosfonatos durante mucho tiempo, el mineral podría volverse demasiadorígido, lo que hace que se desprenda del colágeno. Esto libera el colágeno y permite que se estire incontrolablemente, lo que resulta en una fractura ".
Los investigadores dicen que las personas que están tomando bifosfonatos deben seguir los consejos de sus médicos y buscar una revisión del tratamiento después de cinco y diez años según las pautas clínicas.
Actualmente, el diagnóstico, tratamiento y seguimiento de la fragilidad se centra en el mineral en el hueso, pero este estudio destaca el papel de otros factores como el colágeno y la interacción entre el mineral y el colágeno a nanoescala.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Imperial College de Londres . Original escrito por Caroline Brogan. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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