Importancia de la fuerza durante el desarrollo embrionario de las articulaciones
La mayoría de las articulaciones del organismo humano son articulaciones sinoviales, el tipo de articulación con mayor movilidad, que consta de dos huesos conectados parcialmente por una cavidad articular que contiene líquido sinovial y que actúa a modo de lubricante. Durante el desarrollo embrionario, las células productoras de cartílagos (condrocitos) presentes en la articulación dejan de dividirse y forman una «interzona» a partir de la cual se desarrolla la cavidad sinovial. Tras iniciarse la formación de la cavidad, las partes cartilaginosas opuestas forman poco a poco los extremos de los dos huesos para completar la formación de la articulación sinovial. Las fuerzas mecánicas, como las relacionadas con la actividad, potencian la resistencia ósea durante la vida y actúan minimizando la osteoporosis. De forma similar, las fuerzas mecánicas son necesarias para la formación de la cavidad sinovial. Sin embargo, aún no se sabe con certeza si estas fuerzas también son necesarias para producir las superficies articulares. A fin de abordar esta cuestión y sus importantes implicaciones para la aplicación médica, los investigadores europeos pusieron en marcha el proyecto Modelling_JOINT_DEV («Modelado del desarrollo de las articulaciones: integración de las influencias biológicas y mecánicas»). Los científicos asociados al proyecto decidieron emplear métodos experimentales en lugar de computacionales para investigar la hipótesis inicial. Como modelo, eligieron la articulación de cadera de un embrión de polluelo. La articulación de cadera sinovial, la mayor del cuerpo humano, está compuesta por el hueso del muslo (fémur) y el hueso de la cadera. Se obtuvieron imágenes tridimensionales (3D) de caderas de polluelo y ratón embrionarias a lo largo de una serie de periodos de desarrollo embrionario normal utilizando la aplicación de código abierto Visualization ToolKit (VTK); después, se importaron en la plataforma de código abierto ParaView para comparar y seleccionar articulaciones de referencia representativas. Las caderas de polluelo embrionarias se inmovilizaron todos los días desde el quinto día de incubación utilizando un agente de bloqueo neuromuscular y se recogieron resultados los días siete, ocho y nueve. Los embriones inmovilizados mostraban una formación ósea femoral reducida y, en algunos casos, la cabeza femoral estaba totalmente indefinida. Se realizaron cortes y pruebas de tinción para identificar diversos tipos de tejidos relevantes y se han iniciado los análisis pertinentes. Los datos preliminares sugieren que la fuerza mecánica podría ser necesaria no solo para la formación de la cavidad articular, sino también para la formación ósea en el desarrollo embrionario.
