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En Colombia, la artrosis es la patología reumática con mayor prevalencia entre la población mayor de 45 años. Frente a esta condición existen varios tratamientos farmacológicos y quirúrgicos que ayudan a aliviar temporalmente el dolor y a tener una mejora en la calidad de vida. Sin embargo, las anteriores no son soluciones definitivas ya que solo controlan los síntomas en intervalos de tiempo y no evitan su progresión. Con este trabajo se busca caracterizar mediante las técnicas de análisis térmico, el cartílago hialino de pollo, res y cerdo, con el fin de conocer su estabilidad, su composición estructural, y el tiempo de vida en relación a las condiciones de almacenamiento a partir del concepto de Toops, con miras a determinar la viabilidad de las técnicas y analizar los resultados de las muestras, para poder establecer una posible composición de un biomaterial que pueda reemplazar el cartílago afectado por esta condición. Se encontraron tres fases importantes con ayuda de la técnica de termogravimetría, deshidratación, descomposición y degradación. A la vez se encontró la entalpía asociada a cada uno de los eventos con 131.2 J/g para el proceso de fusión del agua estructural del cartílago de pollo, 137.3 J/g y 113.7J/g para res y cerdo respectivamente. En su estabilidad térmica se observó que el principal elemento a desprender es el agua, la cual se comienza a liberar a temperaturas de 52 °C para pollo, 47 °C para res y 51°C para cerdo. Se encuentran elementos como nitrógeno, oxígeno, calcio, silicio, fósforo, azufre, agua, isótopo de O2 y N2 y grupos hidroxilo. No se presentan reacciones oxidativas y se determina mediante la calorimetría diferencial de barrido que todas las reacciones son endotérmicas. Se realiza estandarización de la composición de las muestras al sólo tener pequeñas variaciones de concentración. Los resultados de tiempo de vida indican que se debe crear una condición de almacenamiento por debajo de 273 K, para mantener la muestra en perfectas condiciones de hidratación hasta en al menos 170 horas, incluso a una temperatura adecuada tomaría un aproximado de 62 días en comenzar a descomponerse la muestra, debido a su composición orgánica. Este tiempo debe ser tomado en cuenta al momento de pensar en industrialmente en distribuciones. Se proponen una serie de elementos que pueden ser utilizados para la generación de un nuevo biomaterial para reemplazo de cartílago, algunos de ellos son: dióxido de silicio, quitosano, PVAL, ácido hialurónico. Proyecto de grado (Ingeniero Biomédico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2021 Pregrado Ingeniero(a) Biomédico(a)

This study was supported by grants FIS PI17/0393 and PI20/0318 from the Spanish Ministry of Science and Innovation (Instituto de Salud Carlos III); grants PI-0257-2017 and PE-0395- 2019 from Consejería de Salud y Familias, Junta de Andalucía, España; grant P18-RT-5059 from Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad, Junta de Andalucía, España; grant A-CTS-498-UGR18 from the University of Granada and Junta de Andalucía, España. It was co-funded by FEDER-ERDF funds., Authors are grateful to Fabiola Bermejo Casares for the technical histological assistance. Special thanks to Ariane Ruyffelaert for her critical review and proofreading service. This work forms part of the doctoral thesis conducted by David Sánchez Porras (Doctoral Program in Biomedicine, Doctoral School, University of Granada, Spain)., Considering the high prevalence of cartilage-associated pathologies, low self-repair capacity and limitations of current repair techniques, tissue engineering (TE) strategies have emerged as a promising alternative in this field. Three-dimensional culture techniques have gained attention in recent years, showing their ability to provide the most biomimetic environment for the cells under culture conditions, enabling the cells to fabricate natural, 3D functional microtissues (MTs). In this sense, the aim of this study was to generate, characterize and compare scaffold-free human hyaline and elastic cartilage-derived MTs (HC-MTs and EC-MTs, respectively) under expansion (EM) and chondrogenic media (CM). MTs were generated by using agarose microchips and evaluated ex vivo for 28 days. The MTs generated were subjected to morphometric assessment and cell viability, metabolic activity and histological analyses. Results suggest that the use of CM improves the biomimicry of the MTs obtained in terms of morphology, viability and extracellular matrix (ECM) synthesis with respect to the use of EM. Moreover, the overall results indicate a faster and more sensitive response of the EC-derived cells to the use of CM as compared to HC chondrocytes. Finally, future preclinical in vivo studies are still needed to determine the potential clinical usefulness of these novel advanced therapy products., Instituto de Salud Carlos III Spanish Government FIS PI17/0393 PI20/0318, Junta de Andalucia PI-0257-2017 PE-03952019, Junta de Andalucia P18-RT-5059, University of Granada A-CTS-498-UGR18, Junta de Andalucia A-CTS-498-UGR18, FEDER-ERDF funds

La baja capacidad de regeneración del cartílago hialino articular ha estimulado el desarrollo de numerosas terapias, con resultados poco satisfactorios hasta la fecha. Desde hace años la ingeniería tisular ha puesto a punto diferentes procedimientos in vitro para favorecer la diferenciación condrogénica de células madre mesenquimales. Debido a los buenos resultados que se han alcanzado, algunos de los constructos obtenidos con estas técnicas han acabado implantándose en pacientes con lesiones condrales u osteocondrales, pero con fracasos a medio y largo plazo en muchos de los casos. Es por ello que esta Tesis Doctoral tiene como objetivo seguir profundizando en las técnicas de ingeniería tisular aplicadas a las terapias de las lesiones condrales, concretamente se han estudiado diferentes mecanismos para conseguir la diferenciación condrogénica de células madre mesenquimales de pulpa dental humana (hDPSC), promoviendo la síntesis de proteínas características de la matriz extracelular cartilaginosa hialina. Por un lado, se han cultivado hDPSC en hidrogeles y en forma de organoide celular o microtejidos con diferentes medios de cultivo (proliferación celular o diferenciación condrogénica), a lo largo de diferentes tiempos (3 días y 2, 4 y 6 semanas). Los resultados han revelado que el cultivo en un entorno tridimensional induce la diferenciación condrogénica, mientras que el cultivo con medio de inducción condrogénica promueve la síntesis de proteínas o proteoglicanos características de la matriz extracelular condral, como son el agrecano y el colágeno de tipo II, a tiempos más cortos. Finalmente, la estimulación de microtejidos de hDPSC mediante campos magnéticos y fuerzas mecánicas indujo la diferenciación condrogénica a los 3 días de tratamiento, promoviendo la síntesis de estas proteínas fundamentales de la matriz condral de manera más consistente, mientras que un tiempo de estimulación más largo (2 semanas) indujo la producción de colágeno de tipo I, característico del fibrocartílago. En definitiva, el cultivo de hDPSC en modo de microtejido induce la diferenciación condrogénica y la síntesis de proteínas características de la matriz extracelular del cartílago hialino. Además, su estimulación mediante fuerzas electromagneto-mecánicas acelera este proceso de diferenciación, generándose una matriz de proteínas condrales consistente a lo largo del tiempo. The low regeneration capacity of hyaline joint cartilage has stimulated the development of numerous therapies, with unsatisfactory results. For years, tissue engineering has tuned up different in vitro procedures to promote chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells. Due to the good results obtained, some of the constructs elaborated with these techniques have ended up being implanted in patients with chondral or osteochondral lesions, but with medium- and long-term failures in many of the cases. Therefore, the aim of this Doctoral Thesis is to get in deeper knowledge about several tissue engineering techniques applied in chondral injuries therapies. More specifically, different mechanisms have been studied to achieve chondrogenic differentiation of human dental pulp mesenchymal stem cells (hDPSC), promoting the synthesis of characteristic proteins of the extracellular cartilaginous hyaline matrix. On the one hand, hDPSC have been cultivated in hydrogels and cellular organoid or microtissue form with different culture media (cellular proliferation or chondrogenic differentiation), over different times (3 days and 2, 4 and 6 weeks). The results have revealed that culture in a three-dimensional environment induces chondrogenic differentiation, while culture with chondrogenic induction medium promotes the synthesis of characteristic proteins or proteoglycans of the chondral extracellular matrix, such as aggrecan and type II collagen, at shorter times. Finally, stimulation of hDPSC microtissues by electromagnetic fields and mechanical forces induced chondrogenic differentiation after 3 days of treatment, promoting the synthesis of these fundamental proteins of the chondral matrix more consistently, while a longer stimulation time (2 weeks) induced production of type I collagen, characteristic of fibrocartilage. Briefly, the culture of hDPSC in the microtissue model induces chondrogenic differentiation and the synthesis of proteins characteristic of the extracellular matrix of hyaline cartilage. Furthermore, its stimulation by electromagnetic-mechanical forces accelerates this differentiation process, generating a consistent matrix of chondral proteins over time.

espanolIntroduccion: La literatura anglosajona describe la exostosis y el osteocondroma subungueal como lesiones iguales o superiores a 0,5 cm, que deforman la lamina ungueal y como tumores oseos benignos. La unica diferencia reportada consistiria en que en la exostosis existe una cubierta de fibrocartilago y en el osteocondroma de cartilago hialino. Sin embargo, estas definiciones no coinciden con la descripcion conocida en la literatura podologica espanola. Debido a la posible confusion en la literatura entre estas patologias, el objetivo principal de este trabajo es clarificar la diferencia entre exostosis subungueal y osteocondroma. Material y metodos: Se realizo una busqueda bibliografica (Pubmed) con las palabras claves “Subungual exostosis” y “Subungual osteochondroma”, siendo criterios de exclusion los articulos anteriores a 1998 y los articulos en idioma diferente al espanol o ingles. Tambien se han revisado las ultimas anatomias patologicas de lesiones similares tomadas en la CPUEX. Resultados: La radiologia y clinica de las dos patologias es practicamente identica, con la unica diferencia histologica de la capa de fibrocartilago (exostosis subungueal) y de cartilago hialino (osteocondroma subungueal). Por tanto, lo que habitualmente los podologos conocemos como exostosis subungueal, no parece concordar con la literatura anglosajona. De los casos clinicos de la CPUEX (8) con diagnostico de presuncion de osteocondroma, tres de ellos recibieron el diagnostico de exostosis subungueal. Conclusiones: Estas dos entidades parecen tener una misma presentacion clinica y radiologica, cuya unica diferenciacion parece ser a nivel histologico. Lo que lo que actualmente en la literatura espanola conocemos como exostosis subungueal deberia ser redefinido, siendo una propuesta “osteofito dorsal”. EnglishBackground: Anglosaxon literature describes exostosis and subungual osteochondroma such as lesions equal to or greater than 0.5 cm, which deform the nail plate and categorized as benign bone tumors. The only difference reported is the cap that covers them, in one is fibrocartilage (exostosis) and in the other hyaline cartilage (osteochondroma). However, these definitions do not coincide with the description known in the Spanish podiatric literature. Due to the possible confusion in the literature between these pathologies, the main objective of this paper is to clarify the difference between subungual exostosis and osteochondroma. Material and methods: A literature search (Pubmed) was carried out with the key words “Subungual exostosis” and “Subungual osteochondroma”, the exclusion criteria are articles prior to 1998 and articles in a language other than English or Spanish. The last pathological anatomies of similar lesions taken at the CPUEX have also been reviewed. Results: The radiology and clinic of the two pathologies is practically equal, with the only histological difference of the fibro-cartilage cap (subungual exostosis) and the cap of hyaline cartilage (subungual osteochondroma). Therefore, what spanish podiatrists usually know as subungual exostosis it seems not to agree with the anglosaxon literature. Of the clinical cases of CPUEX (8) with diagnosis of presumed osteochondroma, three of them received the diagnosis of subungual exostosis. Conclusions: These two entities seem to have the same clinical and radiological presentation, which only differentiation seems to be to histological level. What we currently know in Spanish literature as subungual exostosis should be redefined, being a proposal “dorsal osteophyte”

Hyaline cartilage is a dense connective tissue with low self-healing capacity when is affected by degenerative pathologies. Therefore, electrical stimulation has been proposed as a possible non-invasive alternative therapy to enhance the restoration of the cartilaginous tissue. Accordingly, this work presents a combined computational and experimental approach to understand better the hyaline cartilage biology and its response to electrical stimulation using different in vitro models. On the one hand, a mechanobiological model was developed to simulate the endochondral ossification process. On the other hand, the electrical stimulation on hyaline cartilage was evaluated in three different scenarios. Initially, cell proliferation and glycosaminoglycans synthesis of chondrocytes, cultured in monolayer and stimulated with electric fields, was analyzed. Then, a histomorphometric analysis was performed to chondroepiphysis explants that were electrically stimulated. Finally, the effects of the electric fields on chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells cultured in hydrogels was assessed. The results indicated that electrical stimulation is a promising biophysical stimulus, due to the fact that this type of stimulation enhances the viability and the proliferation of cells, induces morphological changes in the chondrocytes, and stimulates the synthesis of the main molecules that compose the hyaline cartilage, such as SOX-9, glycosaminoglycans and aggrecan. Moreover, this project is the first step towards the implementation of an alternative biophysical stimulus that modifies the cellular dynamics of growth plate chondrocytes in ex vivo conditions. Additionally, this study highlights the potential effect of electric fields to induce the chondrogenesis process of mesenchymal stem cells cultured in basal conditions. Overall, the assessment of electrical stimulation on chondrocytes, tissues and scaffolds is a useful tool that may contribute to the current knowledge of regenerative therapies focused on hyaline cartilage healing. El cartílago hialino es un tejido conectivo denso con poca capacidad de auto regeneración cuando es afectado por patologías degenerativas. Por lo tanto, la estimulación eléctrica se ha propuesto como una terapia alternativa no invasiva para mejorar la reparación del cartílago hialino. De acuerdo con esto, este trabajo presenta un enfoque computacional y experimental combinado para entender mejor la biología del cartílago hialino y su respuesta a la estimulación eléctrica usando diferentes modelos in vitro. En primer lugar, se ha desarrollado un modelo mecanobiológico para simular el proceso de osificación endocondral. Por otro lado, se ha evaluado el efecto de la estimulación eléctrica sobre el cartílago hialino en tres escenarios diferentes. Inicialmente se ha analizado la proliferación celular y la síntesis de glicosaminoglicanos de condrocitos cultivados en monocapa y estimulados con campos eléctricos. Luego, se ha realizado un análisis histomorfométrico a explantes de condroepífisis que fueron estimulados eléctricamente. Por último, se ha evaluado el efecto de los campos eléctricos sobre la diferenciación condrogénica de células madre mesenquimales cultivadas en hidrogeles. Los resultados indican que la estimulación eléctrica es un estímulo biofísico prometedor, ya que este tipo de estimulación mejora la viabilidad y la proliferación celular, induce cambios morfológicos en los condrocitos, y estimula la síntesis de las principales moléculas que componen el cartílago hialino, tales como SOX-9, glicosaminoglicanos y agrecan. Además, este proyecto es el primer paso hacia la implementación de un estímulo biofísico alternativo que modifica la dinámica celular de los condrocitos de la placa de crecimiento en condiciones ex vivo. Adicionalmente, este estudio resalta el efecto potencial de los campos eléctricos para inducir el proceso de condrogénesis de células madre mesenquimales cultivadas en condiciones basales. En general, la evaluación de la estimulación eléctrica sobre condrocitos, tejidos y andamios es una herramienta útil que puede contribuir al conocimiento actual de las terapias regenerativas enfocadas en la regeneración del cartílago hialino. El cartílag hialí és un teixit connectiu dens amb poca capacitat d'auto regeneració quan es veu afectat per patologies degeneratives. Per tant, l'estimulació elèctrica s'ha proposat com una teràpia alternativa no invasiva per millorar la reparació del cartílag articular. D'acord amb això, aquest treball presenta un enfoc computacional i experimental combinat per entendre millor la biologia del cartílag hialí i la seva resposta a l'estimulació elèctrica usant diferents models in vitro. En primer lloc, s’ha desenvolupat un model mecanobiològic per simular el procés d'ossificació endocondral. D'altra banda, s’ha avaluat l'efecte de l'estimulació elèctrica sobre el cartílag hialí en tres escenaris diferents. Inicialment s’ha analitzat la proliferació cel·lular i la síntesi de glicosaminoglicans de condròcits cultivats en monocapa i estimulats amb camps elèctrics. Després, s’ha realitzat una anàlisi histomorfomètrica a explants de condroepífisis que van ser estimulats elèctricament. Finalment, s'ha avaluat l'efecte dels camps elèctrics sobre la diferenciació condrogénica de cèl·lules mare mesenquimals cultivades en hidrogels. Els resultats indiquen que l'estimulació elèctrica és un estímul biofîsic prometedor, ja que aquest tipus d'estimulació millora la viabilitat i la proliferació cel·lular, indueix canvis morfològics en els condròcits, i estimula la síntesi de les principals molècules que componen el cartílag hialí, com ara SOX-9, glicosaminoglicans i agrecan. A més, aquest projecte és el primer pas cap a la implementació d'un estímul biofísic alternatiu que modifica la dinàmica cel·lular dels condròcits de la placa de creixement en condicions ex vivo. Addicionalment, aquest estudi ressalta l'efecte potencial dels camps elèctrics per induir el procés de condrogènesi de cèl·lules mare mesenquimals cultivades en condicions basals. En general, l'avaluació de l'estimulació elèctrica sobre condròcits, teixits i scaffolds és una eina útil que pot contribuir al coneixement actual de les teràpies regeneratives enfocades a la regeneració del cartílag hialí. Doctorado

Producción Científica, Over the last decades, novel therapeutic tools for osteochondral regeneration have arisen from the combination of mesenchymal stromal cells (MSCs) and highly specialized smart biomaterials, such as hydrogel-forming elastin-like recombinamers (ELRs), which could serve as cell-carriers. Herein, we evaluate the delivery of xenogeneic human MSCs (hMSCs) within an injectable ELR-based hydrogel carrier for osteochondral regeneration in rabbits. First, a critical-size osteochondral defect was created in the femora of the animals and subsequently filled with the ELR-based hydrogel alone or with embedded hMSCs. Regeneration outcomes were evaluated after three months by gross assessment, magnetic resonance imaging and computed tomography, showing complete filling of the defect and the de novo formation of hyaline-like cartilage and subchondral bone in the hMSC-treated knees. Furthermore, histological sectioning and staining of every sample confirmed regeneration of the full cartilage thickness and early subchondral bone repair, which was more similar to the native cartilage in the case of the cell-loaded ELR-based hydrogel. Overall histological differences between the two groups were assessed semi-quantitatively using the Wakitani scale and found to be statistically significant (p, Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (Project (MAT2016-78903-R, MAT2016-9 79435-R, MAT2013-42473-R, MAT2013-41723-R and MAT2012-38043), Junta de Castilla y León (programa de apoyo a proyectos de investigación – Ref. VA244U13, VA313U14 and GRS/516/A/10)

This article briefly reviews the composition of the hyaline cartilage and its ultrastructure. Subsequently, we offer a brief review of the role of imaging techniques in the assessment of this pathology. These include the most useful pulse sequences for the morphological assessment of cartilaginous injuries using MRI, as well as how these injuries appear in the images, at pre and post-surgical intervals. Lastly, we mention the developments in MRI that allow us to close in on the biochemical assessment of normal and pathological cartilage. Se presenta un breve descripción del cartílago hialino, su composición y ultraestructura. Posteriormente, se ofrece una breve revisión del papel de las técnicas de imagen en la evaluación de esta patología. Las secuencias de pulso son las más útiles para la evaluación morfológica de las lesiones cartilaginosas mediante resonancia magnética (RM), presentamos las imágenes que se pueden observar en los intervalos de pre y post-quirúrgicos. Por último, cabe mencionar los avances en la RM que nos permiten acercarnos a la evaluación bioquímica del cartílago normal y patológico. Yes

Titulación: Grao en Odontoloxía -- Materia: Anatomía Humana O sistema articular e muscular humano é unha unidade didáctica incluída no módulo de Aparello Locomotor, no que se pretende coñecer a organización xeral, as variedades morfolóxicas e o funcionamento dos ósos, articulacións e músculos, facendo fincapé nos que se encontran na rexión da cabeza e pescozo. Esta unidade didáctica pretende dar a coñecer a organización xeral, as variedades morfolóxicas e o funcionamento das articulacións e músculos na rexión da cabeza e pescozo. O módulo II de Anatomía humana engloba todos os conceptos do aparello locomotor, este módulo dividímolo en dúas unidades didácticas, unha que fai referencia ao sistema esquelético humano e outra do sistema muscular e articular humano. A unidade didáctica do sistema muscular e articular humano trata das xeneralidades e a evolución embriolóxica tanto dos músculos como dasarticulacións, así como das articulacións e músculos específicos no ámbito da Odontoloxía. Universidade de Santiago de Compostela. Servizo de Normalización Lingüística

La movilización pasiva forzada es una de las técnicas de elección de la Fisioterapia actual cuando se presentan situaciones de pérdida de movilidad articular, bien sea por causas intrínsecas a la propia articulación (inmovilizaciones prolongadas) o extrínsecas a ella (P.e: contractura muscular o una retracción de la cápsula). Tradicionalmente, el objetivo buscado ha sido movilizar lo antes posible la articulacián para restaurar el rango articular, basándose en el hecho de que el cartílago hialino, necesita del movimiento para mantener sus funciones y propiedades, o en el caso de acortamientos o retracciones de otras estructuras, lograr un estiramiento o elongación de las mismas aplicando fuerzas externas, en muchos casos desmesuradas. Nosotros creemos que este es uno sólo de los diferentes motivos por los que es necesario movilizar una articulación tras una inmovilización; ahora bien, nos preguntamos ¿es correcto realizarlo de una forma forzada? ¿qué ocurre con el resto de estructuras que se afectan con la inmovilización, tales como el tejido conjuntivo (fascias), estructuras periarticulares y el propio tejido muscular? ¿qué efectos tiene la inmovilización sobre estas estructuras? ¿en qué condiciones deben realizarse estas movilizaciones en cuanto a frecuencia y duración? ¿cuáles son los efectos a largo plazo? Terapia y Rehabilitación

Se revisan los distintos métodos de medición experimental de las presiones fémoro-patelares, centrándose en los métodos matemáticos, la utilización de captadores y el papel barosensible. Mediante este último método se miden las presiones en 20 rodillas procedentes de amputaciones antes y después de realizar un adelgazamiento de la rótula, concluyendo que esta técnica proporciona una reducción de dichas presiones en todos los ángulos de flexión medidos (30º, 60º, 90º). La reducción medida es mayor que la que permitirían prever los cálculos vectoriales. Se concluye que el papel barosensible es un método fiable, preciso y fácil de usar cuando se trata de medir experimentalmente presiones en trabajos de investigación sobre el aparato locomotor.