Modelos musculoesqueléticos a multiescala de la rodilla
Las enfermedades musculoesqueléticas (EME) suelen considerarse un efecto inevitable del envejecimiento y, en los países desarrollados, son la causa de más de la mitad de las enfermedades crónicas que afectan a personas mayores de cincuenta años. El proyecto financiado con fondos europeos MULTISCALEHUMAN (Multi-scale biological modalities for physiological human articulation) estaba integrado por siete institutos de investigación de cuatro países diferentes. Este consorcio ha reunido una impresionante cantidad de modelos y datos obtenidos gracias a una serie de tecnologías de imagen y análisis de tejidos vanguardistas. Se elaboraron modelos de la actividad muscular de las extremidades inferiores a partir de imágenes por resonancia magnética que incluían detalles de la deformación de los músculos durante el ejercicio. En lo que respecta al trabajo centrado en el soporte de peso por parte de la rodilla, el equipo ideó dos formas distintas para medir el grosor del cartílago del fémur de cara a incorporar este parámetro a las evaluaciones relativas a la osteoartritis (OA) por desgaste. Asimismo, se creó un modelo de articulación de la rodilla que cuenta con estructuras detalladas de huesos, cartílagos, meniscos y ligamentos. El equipo también integró mediciones de tejido blando —menisco, cartílago— y cinemática articular en el modelo. Los modelos musculoesqueléticos permitieron detectar cambios en los mecanismos de activación muscular antes y después de un reemplazo total de rodilla. Un sistema CAD (diagnóstico asistido por ordenador) multiescala puede facilitar el análisis comparativo de casos clínicos y las labores de evaluación propias del seguimiento a los pacientes. Un modelo que describe la OA en el cartílago humano muestra la progresión de la enfermedad a nivel molecular, celular y tisular. Se ha aplicado un método de modelización basado en agentes que se espera ofrezca una alternativa más rápida y económica que las pruebas en laboratorio para estudiar las interacciones moleculares. El proyecto también desarrolló estrategias para la ingeniería tisular relacionada con los meniscos de las rodillas y los tejidos osteocondrales, así como soportes optimizados. Los resultados derivados de esta investigación se han presentado en varios congresos, talleres y encuentros celebrados en todo el mundo. Hasta la fecha se han producido más de cuarenta publicaciones, dos de ellas galardonadas como mejor artículo. La totalidad de los socios contribuyeron con su investigación a la confección de un manual titulado «3D Multiscale Physiological Human» y publicado por la editorial Springer. Los artífices de este proyecto definieron una estrategia de visualización —basada en ontologías— de datos multiescala sobre las EME. Gracias a la combinación de medicina y tecnología de la información, MULTISCALEHUMAN nos ha acercado, y nos seguirá acercando, a la medicina personalizada de estas dolencias.
Palabras clave
Modelización, musculoesquelético, MULTISCALEHUMAN, osteoartritis, ingeniería tisular
