Científicos de la UEx descubren modificaciones químicas de la superficie de las prótesis fabricadas con aleaciones de titanio, que inhiben el crecimiento de microorganismos implicados en el rechazo posquirúrgico de estos implantes médicos

El titanio es uno de los materiales más utilizados en la reconstrucción ósea. A día de hoy, tanto los implantes dentales como los tornillos o placas empleados para reconstruir y reemplazar los huesos dañados o inexistentes, a causa por ejemplo de una enfermedad o un accidente, están confeccionados mayoritariamente a partir de este metal.

Ha sido su mayor vida útil y su compatibilidad con el organismo humano lo que lo ha convertido en el elemento estrella de la implantología clínica. Pero, a pesar de sus propiedades, y de su capacidad de soldarse a los tejidos -proceso que se conoce como osteointegración-, en ocasiones el cuerpo termina rechazando la pieza.

La infección es la causa más frecuente por la que es necesario intervenir y retirar el nuevo material. Generalmente, se llega a esta situación cuando las bacterias han logrado colonizar la capa superficial del material y han impedido la proliferación celular.

Para evitarlo, y lograr con éxito la biointegración del material foráneo en el hueso, investigadores de la Universidad de Extremadura de los Departamentos de Química Orgánica e Inorgánica, Física Aplicada y Ciencias Biomédicas en colaboración con el Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), han probado la eficacia de un nuevo e innovador procedimiento.

El hallazgo científico ha consistido en mejorar la superficie y la capacidad bactericida de la pieza, incorporando a su superficie antimicrobianos de demostrada eficacia como son la plata y compuestos orgánicos tales como ácidos carboxílicos (presente en vinagre, conservas, etc); cinamaldehído (aceites esenciales de plantas -mayoritariamente en la canela), farnesol (basado en aceites esenciales de plantas como la citronela y la rosa) y un antibiótico de amplio espectro, como es el cloranfenicol.

Más capacidad bactericida

Según explica el científico de la UEx, Abraham Rodríguez Cano, uno de los responsables de este estudio, “nunca antes se habían fusionado las propiedades de estos compuestos para este objetivo”. Así ha añadido que “la técnica propuesta necesita varios pasos, se comienza por eliminar la capa de óxido que recubre la aleación de titanio y después se establecen enlaces con moléculas orgánicas derivadas del silicio. Estos grupos se coordinan bien con sales de plata, y a través de ella, con otros compuestos bioactivos”.

“En resumen, nuestro propósito con esta modificación era conseguir anclar unas sustancias con otras a partir de reacciones químicas y es justo lo que hemos conseguido, fusionar las propiedades de unos y otros para aumentar su capacidad bactericida”, según Cano.

Para analizar las propiedades bactericidas, el grupo de expertos ha estudiado su comportamiento frente a algunas de las bacterias más comunes en este tipo de infecciones. “Aquellas que pueden proliferar en el organismo a partir del material quirúrgico utilizado, del ambiente del quirófano e incluso por el contacto con el equipo médico que lleva a cabo la operación”, según Rodríguez Cano.

Este trabajo es pionero precisamente por su capacidad de combinar sustancias que, sin un tratamiento químico previo, no podrían utilizarse de manera integrada. “Bien es cierto que ya se está intentando atacar estos objetivos mediante nanopartículas, que actualmente están muy de moda. Sin embargo nosotros hemos optado por técnicas que conectan al material las moléculas en disolución, porque eso nos permite crear sucesivamente enlaces, y tenemos más control tanto sobre la estructura como sobre la estabilidad de la superficie del material con el que está construida la prótesis”, ha matizado el investigador.