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Las escamas de un pescado que habitualmente terminan como residuo podrían tener un nuevo uso en el campo de la medicina. Una investigación realizada en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) logró aprovechar restos de tilapia para desarrollar un material pensado para la regeneración de huesos.
El trabajo fue realizado por Kelly Marcela Triana Jiménez, doctora en Ingeniería Química de la UNAL, junto con el Grupo de Investigación en Procesos Químicos y Bioquímicos de la universidad.
Para desarrollar el material, utilizaron residuos de tilapia plateada (Oreochromis niloticus), una especie ampliamente cultivada y que también tiene una importante producción en Colombia.
El proyecto resulta particular porque después del proceso de fileteo hasta el 80% del peso de una tilapia puede terminar como residuo. Parte de estos restos se utiliza para alimentar animales, mientras que otros pueden terminar desechados en la tierra o en los ríos.
¿Cómo podrían utilizarse las escamas de tilapia para regenerar huesos?
Los científicos obtuvieron a partir de los residuos dos componentes, gelatina e hidroxiapatita.
La primera corresponde a colágeno parcialmente hidrolizado y aporta flexibilidad. La hidroxiapatita, en cambio, es un mineral que también está presente de manera natural en los huesos y los dientes.
En un principio, el equipo trabajó tanto con esqueletos como con escamas de tilapia. Sin embargo, al comparar los resultados descubrió que la hidroxiapatita obtenida de ambos residuos era prácticamente idéntica.
Esto permitió simplificar el proceso, ya que las escamas podían utilizarse para obtener los dos componentes necesarios, sin tener que recurrir a diferentes partes del pescado.
Para extraer la gelatina utilizaron un procedimiento denominado hidroextracción térmica, que consiste en tratar los residuos con agua caliente bajo condiciones controladas. Luego se realizan diferentes procesos para eliminar impurezas y obtener el material que se utilizará posteriormente.
¿Cómo funciona el material creado por los investigadores colombianos?
Uno de los mayores desafíos fue conseguir que la gelatina y la hidroxiapatita permanecieran juntas. En los primeros ensayos, el mineral terminaba depositándose en la parte inferior debido a que es mucho más pesado.
Para solucionar el problema, los investigadores utilizaron distintas etapas de enfriamiento controlado y agregaron alginato de sodio y glutaraldehído para ayudar a mantener la estructura.
Finalmente, la fórmula fue congelada en un molde y deshidratada a -105 °C. De esta manera obtuvieron un scaffold o andamio, una estructura porosa similar a una esponja.
La idea es que, en una futura aplicación, esta estructura pueda ofrecer un espacio en el que las células del paciente se adhieran y comiencen a formar nuevo tejido óseo. Mientras el hueso se regenera, el material debería ir desapareciendo progresivamente para dejar lugar al nuevo tejido.
¿Cuándo podría utilizarse este material en pacientes?
Por el momento, el desarrollo no está listo para utilizarse como implante en personas. La investigación continúa en fase de laboratorio y todavía deberá atravesar diferentes etapas antes de pensar en una aplicación médica.
Una de las primeras pruebas consistió en poner los materiales en contacto con células vivas para evaluar su viabilidad.
Según la información de la investigación, esta norma considera seguro un material cuando al menos el 70% de las células que entran en contacto con él permanecen vivas. Varias de las muestras desarrolladas superaron el 90% de viabilidad celular.
Los resultados son un primer avance, pero todavía quedan pasos por delante. Antes de llegar a utilizarse en personas, el material deberá superar pruebas en animales y posteriormente estudios en humanos.
Por eso, el desarrollo todavía está lejos de convertirse en un implante disponible en hospitales, aunque abre una posibilidad para aprovechar un residuo de la industria pesquera y transformarlo en un material destinado a la investigación sobre regeneración ósea.