RECUBRIMIENTO SINTÉTICO DE IMPLANTE ÓSEO.

La invención describe la incorporación de selenio en recubrimientos de hidroxiapatita para implantes óseos. El selenio confiere a la estructura una mayor semejanza al tejido óseo y mayor funcionalidad bioquímica respecto a los implantes de la técnica basados en fosfatos de calcio con otros elementos minoritarios. Consigue una mejora en la osteointegración inhibiendo la proliferación de osteoclastos y promoviendo la de osteoblastos sanos

, y presenta además propiedades antibacterianas y anticancerígenas.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201100999.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE VIGO.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GONZALEZ FERNANDEZ,PIO MANUEL, CHIUSSI,STEFANO, SERRA RODRIGUEZ,JULIA, LOPEZ ALVAREZ,MIRIAM, COCHÓN CORES,Bárbara, PEREIRO PEREIRO,Iago, RODRÍGUEZ VALENCIA,Cosme.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > PROCEDIMIENTOS O APARATOS PARA ESTERILIZAR MATERIALES... > Materiales para prótesis o para revestimiento de... > A61L27/30 (Materiales inorgánicos)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > FILTROS IMPLANTABLES EN LOS VASOS SANGUINEOS; PROTESIS;... > Filtros implantables en los vasos sanguíneos; Prótesis,... > A61F2/28 (Huesos (articulaciones A61F 2/30))
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > FILTROS IMPLANTABLES EN LOS VASOS SANGUINEOS; PROTESIS;... > Filtros implantables en los vasos sanguíneos; Prótesis,... > A61F2/02 (Prótesis implantables en el cuerpo)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > PROCEDIMIENTOS O APARATOS PARA ESTERILIZAR MATERIALES... > Materiales para prótesis o para revestimiento de... > A61L27/04 (Metales o aleaciones)
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RECUBRIMIENTO SINTÉTICO DE IMPLANTE ÓSEO.

Fragmento de la descripción:

RECUBRIMIENTO SINTÉTICO DE IMPLANTE ÓSEO CAMPO DE LA INVENCiÓN La presente invención describe un relcubrimiento para implantes óseos que incluye selenio. Tiene aplicación en el campo de la medicina, en concreto de la cirugía e 5 implantación de prótesis clínicas. ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN. El selenio es un mineral traza y nutriente esencial que previene la degeneración de los tejidos. Varías enfermedades como el cáncer, la esclerosis y la distrofia muscular 10 han sido relacionadas con el déficit de este elemento. Sin embargo no es hasta los años 70 cuando se comprueba su influencia directa sobre la salud humana con el descubrimiento en China de las enfermedades de Keshan y la de Kashin-Beck. La enfermedad de Keshan se manifiesta como una cardiopatía que afecta a niños y jóvenes. La enfermedad de Kashin-Beck aparece como una condrodistrofia 15 caracterizada por lesiones degenerativas y necróticas de los huesos largos y del cartílago, con la consiguiente osificación irregular, detención del crecimiento y posible enanismo. Estudios epidemiológicos muestran que la deficiencia de selenio se acompaña por la 20 pérdida de inmunocompetencia, ya que se ha descrito que estimula la producción de linfocitos citotóxicos con la consiguiente destrucción de células tumorales (S. Kapoor quot;inhibition of osteopontin dependent carcinogenesisquot; J. Cancer Res. Clin. Oncol. 134, 2008, pp. 927 -928) . Respecto a :sus propiedades como antioxidante, se ha comprobado que personas infectadas con VIH tienen bajos niveles de selenio en 25 sangre y que este elemento puede ser un potencial inhibidor de la replicación del virus en laboratorio (D. Malvy, K. Castetbon quot;Micronutriments essentiels et infection par le VIHquot; Nutr. Clin. Metabol. 12, 1998, pp 187-97) . Cualquier condición asociada con el incremento del estrés oxidativo e inflamación como pancreatitis, asma y artritis reumatoide puede estar influenciada por bajos niveles de este elemento. 30 Existen estudios in vitro que demuestran sus propiedades anti-bacterianas. Las infecciones típicas producidas durante la cirugía para la incorporación del implante en el organismo son provocadas habitualmente por la colonización de dos bacterias: Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa. Se ha demostrado que el selenio puede inhibir la colonización bacteriana mediante la formación de radicales superóxidos (P. L. Tran y colaboradores quot;Organoselenium coating on cel/ulosa inhibit 5 the formation of biofilm by pseudomonas aeruginosa and staphylococcus aureusquot; Applied and Enviromental Microbiology, 75 N° 11, 2009, pp 3586-3592) . 10 Otros estudios en co-cultivo demuestran que el selenio es un agente biológicamente activo inhibiendo la proliferación de osteoblastos tumorales y promoviendo la de osteoblastos sanos (P.A. Tran, L. Sarin, RH. Hurt, T.J. Wester quot;Differential effect of nanoselenium doping on healthy and cancerous osteoblasts in coculture on Titaniumquot; Journal of Biomedical Materials Research part A, 5, 2010, pp. 351-358) . En este sentido, aunque productos comerciales como el Kalsis® basados en selenio son utilizados como estimuladores de tejido óseo (M. Montero et al. quot;Kalsis, a food 15 suplement decreases the ovariectomy-induced osteopenia in ratsquot; Bone 44, 2009, pp S339-S450) se diferencian de la presente invención porque consisten en suplementos alimenticios, y proponen un mecanismo de acción que pasa por el torrente circulatorio y llega al entorno de las células con una famacodinámica muy específica. Estas enseñanzas no sugieren la fabricación de un recubrimiento basado 20 en la incorporación directa del selenio en la estructura cristalina de la HA ni el resultado que ofrece esta estructura, que no resulta predecible. Respecto a la composición del tejido óseo en su fase mineral, el mineral más importante es el resultante de la agregación de cristales pequeños e irregulares de 25 fosfatos de calcio designada como apatita ósea ó hidroxiapatita (HA) . Esos cristales de hidroxiapatita de calcio y fósforo iónicos suponen el 65-70% del peso seco del hueso, que contiene además otros iones como citrato, carbonato, magnesio, sodio y concentraciones traza precisamente de selenio, entre otros. En la actualidad muchos de los implantes metálicos para sustitución ósea son recubiertos con una capa de 30 HA para favorecer una mejor integración del dispositivo en el organismo (S. Zaichick, V. Zaichick quot; The effect of age and gender on 38 chemical element contents in human femoral neck investigated by instrumental neutron activation analysisquot; Biol. Trace. Elem. Res. 137, 2010, pp.1-12) . La solicitud internacional WO 2010114827 A1 describe un sustituto de implante óseo que comprende un agente osteogénico y partículas preferiblemente de zeolita que contienen metales catiónicos capaces de promover la osteogénesis. El agente osteogénico puede ser un agente osteoinductivo o osteoconductivo yeso comprende 5 la HA. Sin embargo este planteamiento es muy general en lo que refiere a los metales catiónicos tal como se reivindican; de hecho, sólo hace referencia a zinc, plata y cobre, preferiblemente zinc. Ninguno de estos metales está situado siquiera en el grupo del selenio (VIA) en la tabla periódica. Esta formulación tan general no sugiere la particularidad del selenio como componente estructural del recubrimiento 10 de implantes óseos de la invención ni sugiere sus ventajas, por tanto no debe afectar a la patentabilidad de la invención . La patente ES 2174603 T3 describe un implante óseo con hidroxiapatita que incorpora elementos de los grupos IIA, IVA y VIIA de la tabla periódica, capaz de 15 promover el crecimiento óseo sobre el implante óseo. Esta referencia no incluye el 20 25 grupo VIA donde se encuentra el selenio. El procedimiento utilzado para su incorporación es además distinto al utilizado en la presente invención. La WO 9640170 A2 describe una gran cantidad de compuestos metálicos que consiguen reducir el rechazo del implante en un paciente, útiles también como fármacos inmunosupresores. Estos compuestos no incorporan el selenio en ninguna de sus formas iónicas, y por tanto no anticipan el objeto de la presente invención . La solicitud US 2009/0093571 A1 describe la formación de un implante óseo con estructura cristalina formado por silicio y zinc como componentes estructurales y estroncio como agente modificante de la estructura. Se consiguen así estructuras bioactivas con rigidez suficiente. Sin embargo, estos implantes utilizados hoy día no solucionan completamente los problemas de biocompatibilidad típicos y no consiguen evitar la necesidad de antibióticos para evitar infecciones debidas al 30 propio implante. Los implantes metálicos utilizados actualmente en la sustitución de tejido óseo, extirpado por ejemplo como resultado de tumores, no han sido diseñados teniendo en cuenta la posible reaparición de células cancerígenas ni la actividad 35 antibacteriana. Se conoce la existencia de patentes y publicaciones relacionadas con el recubrimiento de capa delgada de hidroxiapatita utilizando la técnica de ablación por láser pulsado o PLD (B. León, J.A. Jansen, quot;Thin cafcium phosphates coatings for medicaf impfantsquot; 5 Springer, 2009, ISBN: 978-0-387-77718-4) . La solicitud PCT/ES97/00269 propone la técnica para la obtención de capas de HA pura como recubrimiento para implante metálico. Sin embargo no incluye ningún elemento químico que incorpore valor añadido a la propia HA y por tanto no afecta a la patentabilidad de la realización principal de la presente invención. 10 Hasta la fecha no se ha descrito la utilización del selenio como elemento sustituyente de recubrimientos de HA sintética. Estudios como los de Pereiro (1. Pereiro et al. quot; Pufsed faser deposition of strontium-substituted hydroxyapatite coatingsquot; E-MRS Spring Meeting 2011) , que...

 


Reivindicaciones:

1. Recubrimiento sintético de implante óseo que comprende como base al menos un material bioactivo y selenio. 2. Un recubrimiento según la reivindicación 1, en que dicho material bioactivo es 5 hidroxiapatita. 10 15 20 3. Un recubrimiento según las reivindicaciones 1 ó 2, en que dicho selenio está incorporado en un porcentaje de hasta un 5% en peso respecto a la composición total del recubrimiento. 4. Un recubrimiento según la reivindicación 3, en que dicho porcentaje de selenio incorporado es del 2, 75% en peso respecto a la composición total del recubrimiento. 5. Un recubrimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende al menos un ión metálico adicional seleccionado entre el grupo compuesto por magnesio, estroncio, cromo, manganeso, zinc y silicio. 6. Un recubrimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende flúor. 7. Uso de un recubrimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para la fabricación de un implante óseo con recubrimiento útil para la recomposición del tejido óseo en un sujeto. 8. Uso según la reivindicación 7, en que dicho sujeto es un mamífero. 9. Uso según la reivindicación 8, en que dicho mamífero es un paciente humano. 10. Implante óseo que comprende un recubrimiento sintético según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, de un material bioactivo como base y selenio. 11. Implante óseo, según reivindicación 10, en que dicho material bioactivo es 25 hidroxiapatita.