La diabetes de tipo 2 y el riesgo de fracturas óseas
El envejecimiento, el bajo peso corporal, los antecedentes familiares, el tabaquismo y el consumo excesivo de alcohol son todos ellos factores de riesgo bien conocidos del desarrollo de fracturas óseas. Sin embargo, un factor que puede ser menos conocido es la diabetes de tipo 2 (DT2 o T2D, por sus siglas en inglés). «Se sabe que la DT2 es un factor de riesgo independiente de las fracturas óseas, incluso en pacientes con una densidad mineral ósea normal o elevada», comenta Ted Vaughan, catedrático de Ingeniería Biomédica en la Universidad de Galway(se abrirá en una nueva ventana). «Lo que no sabemos es cuál es la causa». En el proyecto MULT2D, financiado con fondos europeos, se busca dar respuesta a esa incógnita. «El objetivo de MULT2D es dilucidar los cambios biológicos y mecánicos en el hueso relacionados con la DT2 y desarrollar modelos para predecir cómo esos cambios aumentan el riesgo de fractura», agrega Vaughan, cuyo grupo de investigación dirige el proyecto.
El efecto de la diabetes en la calidad ósea
En el proyecto, que contó con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana), se llevaron a cabo estudios experimentales en tejidos óseos de animales y humanos con diabetes, junto con modelización computacional avanzada. «Este planteamiento interdisciplinario permitió identificar cómo la diabetes altera la calidad ósea a nivel molecular, microestructural y tisular», explica Vaughan. «Además, nos proporcionó una comprensión detallada de por qué las personas con DT2 tienen mayor predisposición a las fracturas y de cómo se puede mejorar la evaluación y la mitigación de ese riesgo». Uno de los principales hallazgos es el papel fundamental que desempeñan la alteración de la producción de minerales y el retraso de la maduración de la matriz ósea en la disminución de la calidad ósea. «Este descubrimiento pone en entredicho los paradigmas establecidos y orienta la investigación futura y las estrategias clínicas hacia los mecanismos biológicos que regulan la remodelación y la mineralización óseas», observa Vaughan. Otros hallazgos destacados incluyen la identificación de proteínas no colágenas como disipadores de energía, con un papel clave a la hora de favorecer la resistencia frente a las fracturas óseas, y que los cambios óseos relacionados con la DT2 no necesariamente merman las propiedades mecánicas.
Predicción del riesgo de fracturas óseas
El proyecto MULT2D no solo aportó nuevos conocimientos, sino que también permitió desarrollar herramientas predictivas para evaluar con precisión el riesgo de fractura ósea. Por ejemplo, se desarrolló un innovador modelo de dinámica molecular de grano grueso para analizar indicadores clave como la mineralización extra e intrafibrilar. Además, otra herramienta emplea modelos avanzados de elementos finitos y nuevos algoritmos para estudiar la estructura del hueso trabecular, un factor crucial para predecir la probabilidad de fracturas. «Estas herramientas tienen una gran importancia para las personas con diabetes y las poblaciones envejecidas, y ya han favorecido nuevas oportunidades para la investigación, el diagnóstico y el tratamiento», recalca Vaughan. La investigación efectuada en el proyecto ha sido reconocida por organismos nacionales e internacionales y ha recibido varios premios, entre ellos la Medalla del Instituto de Ingenieros de Irlanda y el premio a la Mejor Presentación en Biomecánica en el congreso de la Sociedad Europea de Investigación Ortopédica(se abrirá en una nueva ventana). Sus descubrimientos también se han publicado en revistas como «Nanoscale»(se abrirá en una nueva ventana), «Scientific Reports»(se abrirá en una nueva ventana) y «Bone»(se abrirá en una nueva ventana).
Más preguntas sobre la fragilidad ósea en la DT2
Si bien el trabajo de MULT2D ha contribuido a mejorar la comprensión sobre la fragilidad ósea en la DT2, aún quedan preguntas pendientes por resolver. Por ejemplo: ¿cuáles son los mecanismos celulares que causan el deterioro de la calidad ósea y en qué consisten exactamente los procesos alterados de biomineralización observados en el hueso de las personas con diabetes? Según Vaughan, se trata de preguntas complejas y multifactoriales que exigirán nuevos planteamientos científicos y estrategias de investigación. Además, son cuestiones que él mismo se propone ayudar a resolver. «La formación de investigadores noveles y la creación de un grupo de investigación sólido y reconocido a nivel internacional garantizarán que la repercusión de MULT2D vaya mucho más allá del alcance del proyecto», concluye Vaughan. El grupo está buscando financiación adicional para investigar estas preguntas en profundidad.
