La hidroxiapatita (HAp), un mineral inorgánico perteneciente al grupo de los fosfatos de calcio, con fórmula química Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂, ha captado la atención de la comunidad médica por sus múltiples aplicaciones. Este material tiene una estructura y composición muy similares al componente mineral de los huesos y dientes humanos, así como de otras especies de mamíferos, como vacas, cerdos y caballos. Esta similitud lo convierte en un excelente aliado en campos como la odontología, la ortopedia y la medicina regenerativa, gracias a su biocompatibilidad, osteoconductividad y bioactividad las últimas dos referidas a la propiedad de promover la regeneración ósea.
Propiedades clave de la hidroxiapatita
La hidroxiapatita tiene una estructura cristalina hexagonal, siendo el principal componente inorgánico del tejido óseo natural, donde se encuentra en forma de pequeños cristales entrelazados con fibras de colágeno. Su capacidad para interactuar con tejidos biológicos la dota de propiedades osteoconductivas, es decir, facilita el crecimiento del hueso alrededor de implantes. Además, su bioactividad le permite crear un enlace directo con el hueso, favoreciendo la regeneración ósea.
Otro aspecto importante es que la HAp es bioinerte, lo que significa que no desencadena respuestas inmunológicas adversas, convirtiéndola en un candidato ideal para implantes y prótesis. Además, su capacidad bioabsorbible permite que el cuerpo la reabsorba gradualmente, mientras se produce la regeneración del tejido óseo.
Actualmente, la hidroxiapatita puede obtenerse de manera sintética, mediante la manipulación de precursores químicos, o a partir de biorresiduos, como los huesos de animales, en un proceso que aísla la fase inorgánica. Cada método tiene sus pros y contras: las HAps sintéticas, por ejemplo, requieren la inclusión de iones esenciales como magnesio, sodio o zinc, pero no se ha logrado una metodología óptima para replicar las cantidades exactas necesarias. Las HAps de origen animal, en cambio, requieren procesos energéticamente intensivos para eliminar la materia orgánica.
Principales aplicaciones en medicina
- Odontología
La hidroxiapatita se utiliza comúnmente en odontología, principalmente en recubrimientos dentales e implantes, favoreciendo la remineralización del esmalte y mejorando la integración ósea. También se emplea en procedimientos quirúrgicos como la regeneración ósea guiada y el aumento de la cresta alveolar. - Ortopedia
En ortopedia, la HAp es uno de los materiales preferidos para mejorar la fijación de prótesis, como las de cadera y rodilla. Su capacidad para promover la osteointegración acelera la curación y mejora la estabilidad de los implantes. - Medicina regenerativa
La medicina regenerativa ha aprovechado las propiedades de la hidroxiapatita para crear andamios tridimensionales que simulan la estructura ósea, facilitando el crecimiento celular en zonas dañadas o defectuosas. Además, la HAp se utiliza en combinación con otros biomateriales para crear estructuras temporales que promuevan la regeneración de hueso nuevo. - Oncología
Recientemente, la hidroxiapatita ha encontrado un lugar en la administración controlada de fármacos oncológicos. Su estructura porosa permite encapsular agentes quimioterapéuticos, logrando una liberación controlada en el sitio afectado, minimizando efectos secundarios.
Perspectivas futuras
La investigación sobre la hidroxiapatita continúa en evolución. El laboratorio de Biocerámicos del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM, liderado por el Dr. Mario Enrique Rodríguez García, es un referente en el estudio de este material. El Dr. Rodríguez y su equipo han sido reconocidos internacionalmente por sus contribuciones a la optimización de la HAp para aplicaciones biomédicas, desarrollando metodologías para modificar su estructura y contenido mineral, así como en las metodologías de obtención.
Este trabajo promete abrir nuevas puertas en la ingeniería de materiales, con el objetivo de crear hidroxiapatitas más específicas y eficaces para cada paciente, mejorando así la personalización de tratamientos médicos.
Conclusión
La hidroxiapatita es un material versátil con un enorme potencial en medicina. Sus aplicaciones en odontología, ortopedia y medicina regenerativa ya son una realidad, y su uso en terapias oncológicas abre nuevas posibilidades. Con los avances continuos en su estudio, es probable que este mineral juegue un papel clave en el futuro de la medicina.
Autor: Dr. Mario Enrique Rodríguez García
Referencias
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Correa-Piña, B. A., Gomez-Vazquez, O. M., Londoño-Restrepo, S. M., Zubieta-Otero, L. F., Millan-Malo, B. M., & Rodriguez-García, M. E. (2021). Synthesis and characterization of nano-hydroxyapatite added with magnesium obtained by wet chemical precipitation. Progress in Natural Science: Materials International, 31(4), 575-582.
Castillo-Paz, A. M., Correa-Piña, B. A., Martinez-Hernandez, H. D., Gomez-Vazquez, O. M., Cañon-Davila, D. F., Zubieta-Otero, L. F., … & Rodriguez-Garcia, M. E. (2023). Influence of the changes in the bone mineral density on the guided bone regeneration using bioinspired grafts: a systematic review and meta-analysis. Biomedical Materials & Devices, 1(1), 162-178.
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Londoño-Restrepo, S. M., Jeronimo-Cruz, R., Millán-Malo, B. M., Rivera-Muñoz, E. M., & Rodriguez-García, M. E. (2019). Effect of the nano crystal size on the X-ray diffraction patterns of biogenic hydroxyapatite from human, bovine, and porcine bones. Scientific reports, 9(1), 5915.
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