Modulación de las interacciones de los osteoclastos con biomateriales ortopédicos
Autores: Steffi, Chris; Shi, Zhilong; Kong, Chee Hoe; Wang, Wilson
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Modulación de las interacciones de los osteoclastos con biomateriales ortopédicos
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Biomaterial
Remodelación ósea
Osteoclastos
Osteoblastos
Implantes ortopédicos
Topografía de superficie
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La integración de biomateriales en el hueso depende del remodelado óseo en la interfaz hueso-implante. Un equilibrio óptimo entre la resorción ósea por parte de los osteoclastos y la deposición ósea por parte de los osteoblastos es crucial para una implantación exitosa, especialmente en cirugía ortopédica. La mayoría de los estudios han examinado la diferenciación de osteoblastos en biomateriales, sin embargo, se ha realizado poca investigación para explorar el efecto de diferentes implantes ortopédicos en el desarrollo de osteoclastos. Esta revisión cubre, en detalle, la biología de los osteoclastos, modelos in vitro de osteoclastos y la modulación de la actividad de los osteoclastos por diferentes superficies de implantes, bio-cerámicas y polímeros. Los estudios muestran que la topografía de la superficie influye en la osteoclastogénesis. Por ejemplo, los implantes metálicos con superficies rugosas aumentaron la actividad de los osteoclastos, mientras que las superficies lisas resultaron en una mala diferenciación de osteoclastos. Además, la modificación de la superficie de los implantes con fármacos anti-osteoporóticos disminuyó aún más la actividad de los osteoclastos. En las biocerámicas, el desarrollo de osteoclastos dependió de diferentes composiciones químicas. Las biocerámicas incorporadas con estroncio disminuyeron el desarrollo de osteoclastos, mientras que concentraciones más altas de sílice aumentaron la actividad de los osteoclastos. Las diferencias entre polímeros naturales y sintéticos también modulan la osteoclastogénesis. Las propiedades fisicoquímicas de los implantes afectan la actividad de los osteoclastos. Por lo tanto, comprender la biología de los osteoclastos y su respuesta a la microarquitectura natural del hueso es indispensable para diseñar interfaces de implantes y andamios adecuados, que estimulen a los osteoclastos de maneras similares a las del hueso nativo.
Descripción
La integración de biomateriales en el hueso depende del remodelado óseo en la interfaz hueso-implante. Un equilibrio óptimo entre la resorción ósea por parte de los osteoclastos y la deposición ósea por parte de los osteoblastos es crucial para una implantación exitosa, especialmente en cirugía ortopédica. La mayoría de los estudios han examinado la diferenciación de osteoblastos en biomateriales, sin embargo, se ha realizado poca investigación para explorar el efecto de diferentes implantes ortopédicos en el desarrollo de osteoclastos. Esta revisión cubre, en detalle, la biología de los osteoclastos, modelos in vitro de osteoclastos y la modulación de la actividad de los osteoclastos por diferentes superficies de implantes, bio-cerámicas y polímeros. Los estudios muestran que la topografía de la superficie influye en la osteoclastogénesis. Por ejemplo, los implantes metálicos con superficies rugosas aumentaron la actividad de los osteoclastos, mientras que las superficies lisas resultaron en una mala diferenciación de osteoclastos. Además, la modificación de la superficie de los implantes con fármacos anti-osteoporóticos disminuyó aún más la actividad de los osteoclastos. En las biocerámicas, el desarrollo de osteoclastos dependió de diferentes composiciones químicas. Las biocerámicas incorporadas con estroncio disminuyeron el desarrollo de osteoclastos, mientras que concentraciones más altas de sílice aumentaron la actividad de los osteoclastos. Las diferencias entre polímeros naturales y sintéticos también modulan la osteoclastogénesis. Las propiedades fisicoquímicas de los implantes afectan la actividad de los osteoclastos. Por lo tanto, comprender la biología de los osteoclastos y su respuesta a la microarquitectura natural del hueso es indispensable para diseñar interfaces de implantes y andamios adecuados, que estimulen a los osteoclastos de maneras similares a las del hueso nativo.