Cómo funciona la técnica que imita a la biología del hombro y busca mejorar las cirugías de manguito rotador

El hombro es la tercera articulación más afectada por enfermedades musculoesqueléticas, y cerca del 20% de la población mundial refiere dolor en esa zona en algún momento de su vida, según diversas estimaciones. Dentro de ese universo, las lesiones del manguito rotador, la estructura de músculos y tendones que estabiliza la articulación y permite su movimiento, concentran buena parte de la carga clínica.

Una revisión sistemática publicada en Frontiers in Physiology en 2026, que analizó 17 estudios de 8 países, estimó una prevalencia global del 38,6% en poblaciones evaluadas por imágenes; en grupos sintomáticos o de alta exposición, esa cifra trepa del 55% al 64%. En muchos casos, la derivación a quirófano es inevitable, pero las tasas de fallos tras la operación pueden llegar al 90% en los casos más graves, según se detalla en el estudio.

La razón es biológica: la unión entre tendón y hueso no es un límite abrupto, sino una transición graduada a través de tres tejidos distintos, y los sistemas de reparación convencionales no la reproducen. Ahora, un equipo de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania decidió atacar ese problema desde la ingeniería de tejidos, diseñando un sistema que no solo fije el tendón al hueso, sino que también guíe la regeneración de cada zona por separado. Los resultados fueron publicados en Science Advances.

La solución es una estructura artificial dividida en tres regiones, cada una con materiales y propiedades distintas según el tejido que debe regenerar. Probada en cultivos celulares y en conejos, promovió la formación organizada de tendón, fibrocartílago y hueso en el sitio de reparación, algo que los métodos convencionales no consiguen.

Las cirugías actuales reparan la estructura pero no reproducen la biología

Las operaciones de manguito rotador más frecuentes se realizan por artroscopía, una técnica mínimamente invasiva en la que el cirujano accede a la articulación a través de pequeñas incisiones sin abrirla completamente. El tendón dañado se reancla al hueso con tornillos y suturas fabricados con materiales que no emiten señales químicas ni mecánicas que las células puedan interpretar para regenerar el tejido correcto.

“La reparación exitosa del manguito rotador requiere más que simplemente volver a unir el tendón al hueso, porque cada zona de esa unión proporciona señales distintas que guían cómo se comportan las células”, afirmó Su Chin Heo, profesor asistente de Cirugía Ortopédica e Ingeniería Biomédica en la Universidad de Pensilvania y autor principal del trabajo, según el comunicado de prensa institucional.

La limitación es especialmente grave en pacientes mayores. Aproximadamente el 40% de las personas de 60 años o más sufre lesiones en esta articulación, según el comunicado, y muchas presentan tendones deteriorados, cirugías previas fallidas o una capacidad de cicatrización reducida por la edad, factores que dejan a la reparación convencional con pocas probabilidades de éxito.

La estructura tiene tres zonas diseñadas para guiar a las células hacia tejidos distintos

Cada capa del sistema replica una de las tres zonas de la unión tendón-hueso, con materiales y rigidez distintos en cada una.

La primera, orientada a la regeneración del tendón, usa nanofibras derivadas del tendón de Aquiles bovino a las que se les eliminaron las células, pero se conservaron sus proteínas estructurales. Esas fibras, combinadas con un hidrogel rígido, inducen a las células madre a comportarse como células de tendón.

La segunda zona, pensada para el fibrocartílago, el tejido intermedio que actúa como amortiguador entre el tendón y el hueso, usa el mismo material base, pero con fibras sin orientación definida y un hidrogel más blando. Esa diferencia de rigidez es suficiente para que las células respondan de manera distinta: el andamio traduce el idioma mecánico de cada zona.

La tercera, destinada a integrarse con el hueso, está compuesta por un material poroso que favorece la mineralización y la adhesión al tejido óseo nativo.

“Las células del cuerpo perciben y responden constantemente a las señales físicas y mecánicas de su entorno”, señaló Heo, según el comunicado. “Al diseñar el andamio para imitar esos distintos microambientes, creemos que podemos proporcionar las señales correctas en los lugares correctos para una curación más completa”, añadió.

En animales, el sistema promovió la regeneración de las tres zonas del tejido

El equipo evaluó el sistema primero en cultivos celulares y luego en un modelo quirúrgico en conejos de distintas edades. Los operados sin el andamio mostraron tejido desorganizado y continuidad interrumpida entre tendón y hueso.

Los tratados con el sistema desarrollaron zonas diferenciadas y bien delimitadas de tendón, fibrocartílago y hueso, con una calidad de tejido evaluada por microscopía y tomografía computada notablemente superior a la del grupo de control.

Los conejos jóvenes y adultos tratados con el sistema mostraron mejoras comparables en la regeneración ósea, lo que lleva a los autores a sostener que la eficacia del andamio no se vería significativamente afectada por la edad del paciente, según se detalla en el estudio.

Zizhao Li, investigadora en la Universidad de Pensilvania y primera autora del trabajo, precisó el alcance clínico del hallazgo: “Muchos pacientes con desgarros grandes, tejidos deteriorados o reparaciones previas fallidas tienen opciones de tratamiento muy limitadas. Al recrear la biología de la unión tendón-hueso nativa, esperamos mejorar la calidad y durabilidad de la curación en estos casos difíciles”.

Antes de su eventual uso en personas, el sistema deberá superar ensayos en animales de mayor tamaño. Fue diseñado, sin embargo, para integrarse con los instrumentos de sutura que ya utilizan los cirujanos, lo que facilitaría su incorporación a la práctica clínica una vez completado ese proceso de validación.