La Unitat de Recerca BCN MedTech de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) ha creat un nou model computacional que permet identificar les causes de l’artrosi en cada pacient. Aquest model simula les comunicacions entre les proteïnes dins de les cèl·lules de les articulacions. Poder identificar les causes en cada pacient obre la porta a desenvolupar en el futur tractaments més personalitzats i eficaços. La modalitat de l’artrosi més comuna i incapacitant és la de genoll i les persones que la pateixen acostumen a patir dolor crònic, depressió o insomni. Actualment només existeixen tractaments pal·liatius en forma d’exercici, analgèsics o cirurgies per implantar pròtesis.
Tradicionalment s’ha considerat que l’origen de l’artrosi està relacionat amb factors mecànics com traumatismes o sobrecàrregues. Però també pot estar causada per factors proinflamatoris o genètics. Les causes de caire inflamatori solen estar relacionades amb l’envelliment, però també amb la coexistència d’altres malalties i afecten més les dones que els homes. A més, cert tipus de malalties, com les metabòliques, augmenten el risc que les cèl·lules inflamatòries de la sang s’infiltrin a les articulacions, cosa que incrementa el risc de l’aparició de l’artrosi. Els factors proinflamatoris, que alhora apareixen a l’articulació, contribueixen a la degradació del cartílag i a la intensificació del dolor, que pot conduir a processos de sensibilització del sistema nerviós central, difícils de controlar.
Així, hi ha factors que predisposen més unes persones que d’altres a patir artrosi i el dolor serà també diferent en cada persona. Això planteja que les estratègies també haurien de ser diferents segons cada cas.
La recerca dels investigadors del BCN MedTech de la UPF planteja un model per avaluar àgilment, a partir d’un escaneig ràpid, quin és el perfil biològic i mecànic de cada pacient i quin tipus de teràpia li pot funcionar millor.
La definició del model es basa en examinar com impacten els estímuls mecànics i inflamatoris sobre les cèl·lules del teixit cartilaginós de les articulacions (condròcits). Per relacionar l’estat d’aquestes cèl·lules amb els factors mecànics i inflamatoris s’ha desenvolupat aquest model computacional basat en xarxes, que integra gran quantitat de coneixement de la biologia del cartílag articular per simular comportaments mecanobiològics. Els 118 nodes de la xarxa representen proteïnes i altres molècules importants per la regulació de l’activitat dels condròcits i les 300 interaccions, les accions de les molècules les unes sobre les altres.
En concret, s’ha estudiat el comportament dels condròcits en quatre casos: sota condicions sanes i segures; sota condicions proinflamatòries; en situacions mecàniques adverses i quan s’aplica una teràpia regenerativa de caire antiinflamatori. També s’ha fet una anàlisi de sensitivitat per determinar quina d’aquestes situacions afecta més el metabolisme dels condròcits, sigui de forma positiva o negativa.
L’estudi aporta quatre novetats rellevants sobre les causes generals que poden provocar o aguditzar l’artrosi. En primer lloc, ha conclòs que les molècules proinflamatòries són les que en major mesura causen i fan progressar la malaltia. En segon, es constata que les conductes sedentàries afavoreixen el dolor d’origen inflamatori derivat de l’artrosi. En tercer, ha determinat que els tractaments basats en molècules antiinflamatòries del propi pacient poden ajudar a disminuir els senyals de dolor d’origen inflamatori. I per últim, indica que les sobrecàrregues mecàniques, per exemple per excés de pes, inhibeixen el potencial regeneratiu del cartílag.
Aquesta recerca s’ha publicat a al revista ‘Frontiers in Biongineering an Biotechnoloy’.
