{"id":9875,"date":"2021-12-01T07:31:25","date_gmt":"2021-12-01T06:31:25","guid":{"rendered":"https:\/\/thesmartcityjournal.cibeles.net\/sin-categorizar\/un-paso-mas-en-la-lucha-contra-la-lumbalgia-integrar-experimentos-y-metodos-computacionales\/"},"modified":"2021-11-30T19:01:00","modified_gmt":"2021-11-30T18:01:00","slug":"un-paso-mas-en-la-lucha-contra-la-lumbalgia-integrar-experimentos-y-metodos-computacionales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thesmartcityjournal.com\/es\/smart-health\/un-paso-mas-en-la-lucha-contra-la-lumbalgia-integrar-experimentos-y-metodos-computacionales","title":{"rendered":"Un paso m\u00e1s en la lucha contra la lumbalgia: integrar experimentos y m\u00e9todos computacionales"},"content":{"rendered":"<p class=\"lead\"><em>La investigaci\u00f3n de Laura Baumgartner, de la Unidad BCN MedTech, combina investigaci\u00f3n experimental con t\u00e9cnicas matem\u00e1ticas y computacionales para predecir la degeneraci\u00f3n del disco intervertebral<\/em><\/p>\n<p>El dolor de columna lumbar es el problema musculoesquel\u00e9tico m\u00e1s extendido en la poblaci\u00f3n, con un gran impacto econ\u00f3mico y social.&nbsp;<a href=\"https:\/\/upf.us8.list-manage.com\/track\/click?u=ee346316b37e9778adadc8d9e&amp;id=70b81141bc&amp;e=77b7bd1155\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">Seg\u00fan datos de 2017<\/a>, los a\u00f1os vividos con discapacidad causada por el dolor lumbar han aumentado en m\u00e1s del 50% desde 1990, especialmente en los pa\u00edses de ingresos bajos y medios (PIBM). Es adem\u00e1s la principal causa de absentismo laboral y la dificultad de establecer un diagn\u00f3stico claro limita las opciones de tratamiento, el cual se suele centrar en el tratamiento del dolor, sin poder proponer opciones de cura.<\/p>\n<p>Como consecuencia, la gente afectada por lumbalgia con dolor cr\u00f3nico se encuentra muchas veces en una situaci\u00f3n de gran incomprensi\u00f3n frente a este problema de salud. La dificultad para los profesionales de la salud es que las causas de lumbalgia son m\u00faltiples y dif\u00edcilmente identificables. La degeneraci\u00f3n de los discos intervertebrales lumbares suele causar m\u00e1s de un tercio de las lumbalgias. Si bien entender mejor esta degeneraci\u00f3n puede aportar grandes beneficios para el tratamiento y la gesti\u00f3n de la lumbalgia, la degeneraci\u00f3n de los discos intervertebrales lumbares es extremadamente multifactorial y sus mecanismos muy pocos comprendidos, a pesar de los progresos en investigaci\u00f3n experimental y cl\u00ednica.<\/p>\n<p>Investigadores del \u00e1rea de Biomec\u00e1nica y Mecanobiolog\u00eda&nbsp;<a href=\"https:\/\/upf.us8.list-manage.com\/track\/click?u=ee346316b37e9778adadc8d9e&amp;id=5c548b4806&amp;e=77b7bd1155\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">(BMMB)<\/a>&nbsp;de la unidad de investigaci\u00f3n en ingenier\u00eda biom\u00e9dica, BCN MedTech, de la UPF, dirigida por el investigador&nbsp;<a href=\"https:\/\/upf.us8.list-manage.com\/track\/click?u=ee346316b37e9778adadc8d9e&amp;id=3512561e0f&amp;e=77b7bd1155\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">Jerome Noailly<\/a>&nbsp;llevan m\u00e1s de 10 a\u00f1os trabajando en el desarrollo de modelos por ordenador que puedan reflejar los mecanismos asociados a la degeneraci\u00f3n de los discos intervertebrales.<\/p>\n<p>Estos modelos acoplan mec\u00e1nica y biolog\u00eda. Permiten generar informaci\u00f3n no directamente medible, para descubrir palancas que puedan frenar o desactivar los procesos degenerativos que ocurren adem\u00e1s de los efectos del envejecimiento natural en ciertas personas. En los \u00faltimos a\u00f1os se han inspirado en el modelado utilizado en biolog\u00eda de sistemas para crear un modelo por ordenador para entender las complejas interacciones celulares que ocurren en el interior de los discos intervertebrales.<\/p>\n<p>Los resultados han sido publicados en la revista&nbsp;<em><a href=\"https:\/\/upf.us8.list-manage.com\/track\/click?u=ee346316b37e9778adadc8d9e&amp;id=6b4ccbf79d&amp;e=77b7bd1155\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">Frontiers in Bioengineering and Biotechnology<\/a><\/em>&nbsp;y forman parte de la tesis doctoral de la investigadora&nbsp;<a href=\"https:\/\/upf.us8.list-manage.com\/track\/click?u=ee346316b37e9778adadc8d9e&amp;id=83700f7744&amp;e=77b7bd1155\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">Laura Baumgartner<\/a>.<\/p>\n<p><em>\u00abEl estudio integrado de todos los est\u00edmulos a nivel experimental es muy complicado y lleva un coste econ\u00f3mico muy alto, pero la combinaci\u00f3n con la investigaci\u00f3n computacional nos permite aproximar la respuesta celular en un entorno complejo.\u00bb<\/em><\/p>\n<p>Los discos intervertebrales son grandes sacos gelatinosos compuestos en un gran porcentaje por agua, hasta el 80% del volumen en su zona central. Como unas esponjas, si pierden agua se aplastan por la presi\u00f3n ejercida por el cuerpo. La deshidrataci\u00f3n de los discos es com\u00fan en caso de degeneraci\u00f3n y por el momento no hay un tratamiento para volver a hidratar los tejidos afectados. Lo que est\u00e1n haciendo investigadores como Laura Baumgartner es tratar de comprender las razones y din\u00e1micas de esta deshidrataci\u00f3n y degeneraci\u00f3n.<\/p>\n<p>\u00abEl objetivo de los modelos que realizamos es ver qu\u00e9 actividad hay en las c\u00e9lulas en diferentes regiones del tejido central del disco intervertebral, el N\u00facleo Pulposo, donde se asume que comienzan los procesos degenerativos\u00bb, explica Baumgartner. \u00abLo que pretendemos es integrar el efecto combinado de varios est\u00edmulos en la actividad celular y ver qu\u00e9 efectos ten\u00edan\u00bb.<\/p>\n<p>Las c\u00e9lulas de los discos intervertebrales responden a una gran cantidad de est\u00edmulos. Estos est\u00edmulos est\u00e1n regulados en gran medida por la carga mec\u00e1nica causada por la actividad f\u00edsica de una persona. Por un lado, la c\u00e9lula siente esta carga en su superficie, y por el otro, dichas cargas afectan tambi\u00e9n las concentraciones de est\u00edmulos bioqu\u00edmicos en el contorno celular, como el entorno inflamatorio, el nutricional, etc.<\/p>\n<p>\u00abEl estudio integrado de todos los est\u00edmulos a nivel experimental es muy complicado y lleva un coste econ\u00f3mico muy alto\u00bb, contin\u00faa Baumgartner, \u00abpero la combinaci\u00f3n con la investigaci\u00f3n computacional nos permite aproximar la respuesta celular en un entorno complejo.\u00bb<\/p>\n<p>Los investigadores han llevado a cabo una metodolog\u00eda verdaderamente interdisciplinaria, que esperan ver replicada cada vez m\u00e1s, que consiste en el manejo integrado del trabajo experimental con muestras in vitro, y el trabajo de modelado con m\u00e9todos matem\u00e1ticos y computacionales (in silico).<\/p>\n<p>Para realizar los experimentos in vitro, Baumgartner realiz\u00f3 una estancia de 4 meses en el&nbsp;<a href=\"https:\/\/upf.us8.list-manage.com\/track\/click?u=ee346316b37e9778adadc8d9e&amp;id=3e19764a43&amp;e=77b7bd1155\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">Laboratorio de Tecnolog\u00eda Ortop\u00e9dica de la Universidad ETH Zurich<\/a>. En ellos examin\u00f3 el comportamiento celular ante diferentes variables, por ejemplo ante diversos niveles de concentraci\u00f3n de glucosa, y midi\u00f3 la producci\u00f3n de factores de inflamaci\u00f3n, la expresi\u00f3n g\u00e9nica de las prote\u00ednas estructurales que conforman los tejidos el disco intervertebral, la de enzimas que se encargan de degradar esas prote\u00ednas estructurales y, finalmente, la viabilidad celular (el n\u00famero de c\u00e9lulas vivas que hay).<\/p>\n<p>La integraci\u00f3n de los datos de estos experimentos in vitro fue crucial para afinar el modelo computacional. \u00abAl combinar de una manera \u00f3ptima dos disciplinas de investigaci\u00f3n, logramos tener una metodolog\u00eda eficiente para entender regulaciones muy complejas en un tejido, lo cual finalmente aumenta nuestro entendimiento de procesos degenerativos\u00bb, declara Baumgartner.<\/p>\n<p>El siguiente paso de la investigadora es a\u00f1adir m\u00e1s tipos diferentes de est\u00edmulos, incluidos el impacto de los est\u00edmulos mec\u00e1nicos. En el laboratorio de Noailly llevan a\u00f1os desarrollando modelos computacionales de diferentes tejidos del cuerpo humano. Con relaci\u00f3n al modelo en cuesti\u00f3n, el objetivo es integrar la respuesta celular a cargas mec\u00e1nicas experimentadas en nuestro d\u00eda a d\u00eda, como dormir, caminar, conducir un auto o caminar con una mochila pesada en la espalda.<\/p>\n<p>\u00abEl resultado de la investigaci\u00f3n de Laura es un excelente ejemplo de una prueba de concepto de la metodolog\u00eda nueva que hemos desarrollado que nos permite trasladar la informaci\u00f3n experimental en par\u00e1metros adecuados para modelos computacionales. Poder pasar del laboratorio a la cl\u00ednica es clave, pero es un gran reto tambi\u00e9n. En un futuro los datos de contorno que daremos al modelo se podr\u00e1n afinar mucho m\u00e1s utilizando informaci\u00f3n espec\u00edfica de cada paciente y as\u00ed, quiz\u00e1s, lograr un modelo personalizado para cada uno de ellos\u00bb, concluye el profesor Noailly investigador principal de este laboratorio de investigaci\u00f3n y coautor de la publicaci\u00f3n.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La investigaci\u00f3n de Laura Baumgartner, de la Unidad BCN MedTech, combina investigaci\u00f3n experimental con t\u00e9cnicas matem\u00e1ticas y computacionales para predecir la degeneraci\u00f3n del disco intervertebral El dolor de columna lumbar es el problema musculoesquel\u00e9tico m\u00e1s extendido en la poblaci\u00f3n, con un gran impacto econ\u00f3mico y social.&nbsp;Seg\u00fan datos de 2017, los a\u00f1os vividos con discapacidad 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