La regeneración ósea, de acuerdo con la revista electrónica PortalesMédicos.com, es uno de los mayores desafíos en cirugía ortopédica; desde factores como la complejidad del proceso, especialmente en defectos óseos críticos hasta procesos de crecimiento o la armonía de actores celulares.
Tradicionalmente los autoinjertos y aloinjertos son métodos estándar para la regeneración ósea gracias a la biocompatibilidad e integridad, sin embargo el rechazo inmunitario, transmisión de enfermedades o escasez de donantes son riesgos que pueden incurrir durante o después de la cirugía.
Conforme a datos de la organización Business Research Insights, el mercado de los injertos y sustitutos óseos alcanzó un valor de 4.95 mil millones de dólares este 2026. Dentro de este mercado los aloinjertos representan el segmento dominante con una participación del 48%, seguidos por los injertos sintéticos con un 37%, impulsados por una preferencia clínica 29% mayor.
Injertos óseos sintéticos: versatilidad y adaptación
Los biomateriales sintéticos están diseñados para adaptarse al entorno biológico, imitando propiedades del hueso natural y favoreciendo un entorno adecuado para la regeneración ósea.
Dentro de los sustitutos óseos sintéticos, materiales como la hidroxiapatita (HA) y el fosfato tricálcico (TCP) son ampliamente utilizados debido a su similitud con la fase mineral del hueso. Sin embargo, además de su composición, actualmente existe interés en comprender cómo las propiedades de superficie influyen directamente en la regeneración ósea.
La importancia del sistema ZPC en la osteogénesis
Un estudio publicado en The Society For Biomaterials, retoma investigaciones sobre la bioelectricidad y regeneración tisular. Desde 1791, el fisiólogo italiano Luigi Galvani a través de su experimento con patas de rana, observó como éstas respondían a estímulos eléctricos, abriendo el camino a estudiar la relación entre señales eléctricas y procesos biológicos.
Posteriormente otros estudios in vivo, como el de Marshall R. Urist, demostraron que los materiales con mayor potencial osteoconductor contaban con mayor carga eléctrica superficial negativa, mientras que materiales con potencial positivo mostraban menor actividad celular.
A partir de esta evidencia surge el sistema Control Potencial Zeta (ZPC, por sus siglas en inglés) de Genex, una tecnología diseñada para optimizar la interacción entre el biomaterial y las células óseas, aumentando la proliferación y cohesión de osteoblastos.
Características y hallazgos clave del estudio
En la investigación se analizaron gránulos de fosfato tricálcico (TCP) e hidroxiapatita (HA) con diferencias en su superficie química, generando materiales con potencial zeta positivo y negativo. Para evaluar su respuesta celular, se colocaron osteoblastos humanos sobre los gránulos y se analizaron después de 1, 2 y 3 días de su cultivo a 37°C.
Se observaron diferencias relevantes en la respuesta celular entre ambas superficies desde el primer día del cultivo. Aquellos biomateriales con carga negativa mostraron mayor actividad de osteoblastos, favoreciendo la adhesión y proliferación celular en comparación de aquellos con carga positiva. Además, cinco marcadores osteogénicos (fosfatasa alcalina, osteocalcina, osteopontina, proteína CBFA-1 y colágeno tipo I) mostraron una regulación aumentada en los biomateriales con carga negativa, representando un entorno más favorable para la regeneración ósea.
Esta evidencia demuestra que el sistema ZPC desempeña un papel importante en el comportamiento biológico de los sustitutos óseos. Además de considerar la composición del biomaterial para favorecer la integración, las propiedades de su superficie también influyen directamente en la respuesta celular y biológica, contribuyendo a generar un entorno más adecuado para la consolidación y regeneración ósea.
