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Francisca Pulido
El uso de BMP-2 en Traumatología. Avances en Ingeniería Tisular
secuencia de eventos relacionados con la condro-osteogénesis y,
en última instancia, permiten la curación de fracturas, incluyendo
la quimiotaxis, la proliferación de células osteoprogenitoras
mesenquimales y su diferenciación en un linaje osteogénico o
condrogénico (3).
Las BMPs son críticas para el desarrollo embrionario y
la homeostasis del tejido en organismos adultos (2). Algunos
ejemplos de procesos dependientes de las BMPs durante el
desarrollo son, por ejemplo, la formación del eje embrionario, el
desarrollo de las extremidades, los patrones del sistema nervioso,
la formación de la cresta neural y el desarrollo de las estructuras
craneofaciales (2, 5). Por otra parte, la mutación o eliminación de
sus componentes origina patologías como la hipertensión arterial
pulmonar, la telangiectasia hemorrágica hereditaria, la fibroplasia
osificante progresiva, así como anomalías esqueléticas y algunos
tipos de cáncer (1).
El descubrimiento de las BMPs por Urist en 1965 (6) ha
supuesto especialmente una gran investigación dedicada a
la identificación y caracterización de factores de crecimiento
osteoinductivos. Se sabe que las BMPs interactúan con receptores
específicos que se encuentran en la superficie celular, lo que
provoca una transducción de la señal que origina la movilización
de proteínas de la familia de Smad (7). Así, las proteínas de la
familia Smad reguladas por las BMPs (como son el R-Smad,
Smad1, Smad4, Smad5, Smad8 y co-Smad) juegan un papel
crítico como reguladores transcripcionales en osteogénesis y
condrogénesis (8).
Aunque existen diferentes tipos de BMPs (9), la mayor
parte de los estudios recientes en la literatura se han centrado
en la BMP-2, -6, -7, -9, y -14. Entre ellas, como se mencionó
anteriormente, la BMP-2 es una proteína que actúa como factor
de crecimiento capaz de inducir la formación del hueso y cartílago
mediante la estimulación de la diferenciación de los osteoblastos y
los condrocitos en diversos tipos celulares (10-12). Debido a estas
propiedades, su estudio y utilización en determinados ámbitos,
como es la Traumatología (en la cual se centra la Sección 2) y la
Ingeniería Tisular (que se analiza en la Sección 3) parece tener
una gran importancia, lo cual queda reflejado por el creciente
número de publicaciones de los últimos años en ambos campos.
Sobre el uso de la BMP-2 en Traumatología
La proteína BMP-2 se ha evaluado en numerosos modelos
preclínicos y clínicos. Se ha aplicado con éxito en la curación
de diversas patologías debido a que es capaz de estimular la
producción de hueso (13-17). En algunos casos, como es el
tratamiento de fracturas abiertas, incluso es recomendada
debido a que es capaz de reducir el coste de otras técnicas
(18). Aunque sus aplicaciones se han centrado principalmente
en el tratamiento de retrasos en la consolidación ósea, la
pseudoartrosis y artrodesis vertebrales, actualmente se está
ampliando su uso en las siguientes patologías (19):
Fracturas agudas de tibia en adultos: la BMP-2 se usa como
complemento al tratamiento estándar que utiliza la reducción
abierta y el enclavado intramedular.
Defectos óseos: en este grupo se incluyen también los
defectos peroneos tras osteotomía tibial.
Procesos de elongación ósea.
Hueso osteoporótico: la BMP-2 se utiliza de forma conjunta
con bifosfonatos.
Algunos trabajos muestran que la BMP-2 es una alternativa
viable al injerto y permite superar algunos de sus inconvenientes
(4, 20). Además, puede ser combinada con otros factores,
células, biomateriales e injertos para mejorar los resultados
de curación (21, 22). Sin embargo, en la actualidad se están
revisando sus posibles efectos adversos, entre los cuales pueden
citarse el aumento del número de células inflamatorias en el
lugar de aplicación, el aumento sérico de las concentraciones de
anticuerpos anti-BMP-2, el edema generalizado, el crecimiento
óseo y la aparición de osificaciones heterotópicas (19). En las
siguientes secciones se analizan las ventajas y posibles problemas
que el empleo de la BMP-2 puede tener en tres de sus aplicaciones
más importantes dentro de la Traumatología, como son su uso
en fracturas abiertas (Sección 2.1), pseudoartrosis (Sección 2.2) y
fusión lumbar (Sección 2.3).
2.1. BMP-2 y fracturas abiertas
Dado el complicado tratamiento de las fracturas abiertas,
es mucho el interés para mejorar su curación. Sin embargo, pese
a que BMP-2 es un potente agente osteoinductivo, su uso en la
cirugía de fracturas todavía se está estudiando, por lo que no es
abundante la literatura perteneciente a este ámbito (23-25). Aún
así, el uso de la BMP-2 como complemento a otros tratamientos,
como el enclavado intramedular, parece ser una de las alternativas
más prometedoras (17). Esta técnica, disminuye las tasas de
reintervención (ya que se reducen las tasas de pseudoartrosis y
el fracaso del material) y el tiempo de curación, lo cual implica
un ahorro económico. Además, se suele observar una reducción
en las tasas de infección y el dolor postoperatorio con respecto al
tratamiento conservador.
En fracturas graves de tibia, la BMP-2 aumenta las tasas
de curación sin necesidad de los procedimientos secundarios
comúnmente aplicados con otras técnicas tradicionales (23).
Adicionalmente, este tratamiento sobre fracturas agudas supone
una reducción económica del coste invertido comparando con el
enclavado intramedular y la gestión de los tejidos blandos (18, 23).
Sin embargo, la aplicación de la BMP-2 en fracturas abiertas de
tibia tratadas además con fijación por clavo intramedular fresado
parece no ofrecer una mejora significativa en la consolidación de
la fractura, produciendo un alto porcentaje de infección en los
pacientes tratados (24).
El uso de la BMP-2 en localizaciones periarticulares no
parece ofrecer tampoco resultados satisfactorios, suponiendo
un mantenimiento de la integridad del hueso subcondral similar
a no usar la BMP-2 (25). Además, produce con frecuencia
complicaciones tales como hueso heterotópico, lo que aumenta
las tasas de re-intervención.
2.2. BMP-2 y pseudoartrosis
Una de las aplicaciones más prometedoras para el uso de
las BMPs es el tratamiento de la pseudoartrosis (21, 26, 27). Los
requerimientos necesarios para ser utilizadas con esta patología
incluyen un lecho limpio, sin contaminación bacteriológica, viable
y vascularizado con una buena estabilización del defecto óseo
(19). Bajo estas condiciones, las BMPs son capaces de formar
hueso huésped y remodelar el implante que permite tratar la
pseudoartrosis (16, 28), evitando muchas de las infecciones o
reacciones alérgicas que pueden producirse con otros métodos
(28). Así, las BMPs se han postulado como un sustituto del injerto
óseo autólogo y una alternativa a la amputación en este campo
(28, 29).
El uso combinado de la BMP-2 recombinante humana
(rhBMP-2) con otras técnicas tradicionales para tratar la
pseudoartrosis parece mejorar la eficacia de los tratamientos
de esta patología (Figura 1). Así se ha hecho, por ejemplo, para
tratar la pseudoartrosis congénita de tibia en niños (21, 22). La
rhBMP-2 se ha combinado con estabilización intramedular y
fijación externa para mejorar la velocidad inicial de la unión y
reducir el tiempo de consolidación (21). La combinación con el
procedimiento de Masquelet también permitió alcanzar una
mayor reconstrucción ósea (22). Por otro lado, Bostrom et al.
usan conjuntamente la proteína osteoinductiva y la rhBMP-2
(combinada con microesferas porosas) para curar un gran defecto
diafisario de conejo (26). En este trabajo se observó que la mayor
tasa de formación de hueso se obtuvo con las dosis más altas de
la BMP-2 mientras que con las dosis más bajas se logró una menor
unión ósea, mostrándose así la BMP-2 como un morfógeno
potente en la regeneración ósea.
La rhBMP-2 también se ha usado por separado para el
tratamiento de pseudoartrosis de huesos largos, mostrándose
como una alternativa adecuada al injerto autólogo de cresta ilíaca
e implicando un menor tiempo quirúrgico y una menor pérdida
de sangre intraoperatoria (16).
