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MODELO MATEMÁTICO DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO Y BIOLÓGICO DE FIBROBLASTOS AISLADOS DEL LIGAMENTO COLATERAL DE LA RODILLA EXPUESTOS A ESTÍMULOS BIOFÍSICOS DEL ULTRASONIDO
Resumen
Los fibroblastos son células que cumplen la función de mantener y secretar los componentes de la matriz extracelular en tejidos fibrilares como los ligamentos. Durante procesos de reparación, proliferan y migran a la zona de lesión para producir colágeno tipo III y remodelarlo por colágeno tipo I. Los medios físicos empleados en fisioterapia tienen como propósito estimular dichos procesos. El ultrasonido es un medio físico con gran controversia terapéutica. Los estudios experimentales en humanos no muestran efectividad en el tratamiento de las lesiones de los ligamentos. En contraposición, estudios in vitro muestran un aumento en la proliferación celular y en la producción de componentes de la matriz extracelular en diversos tejidos blandos. Sin embargo, no se reporta el efecto del ultrasonido en la proliferación de fibroblastos aislados de ligamentos de articulaciones sinoviales como la rodilla. Los métodos experimentales pueden ser complementados por los modelos matemáticos, tienen la capacidad para representar de manera simplificada los comportamientos empíricos, permiten la modificación de variables y parámetros a menor costo, reducen la experimentación animal y predicen comportamientos biológicos. Bajo esta perspectiva y considerando a la célula como un material que puede ser mejorado biológica y mecánicamente por los efectos físicos del ultrasonido, el objetivo del siguiente trabajo es modelar matemáticamente el comportamiento mecánico y biológico de los fibroblastos aislados del ligamento colateral de la rodilla expuestos a estímulos biofísicos del ultrasonido. El modelo matemático será implementado numéricamente a través de la método de los elementos finitos y será alimentado por los datos obtenidos en experimentación in vitro. Los resultados presentarán la fuerza de adhesión celular, la energía absorbida por las células, el índice de proliferación celular, la concentración de colágeno tipo I y III, y la concentración de fibronectina secretada. En conclusión, el modelo servirá como base para el desarrollo de estudios pre-clínicos y ensayos clínicos futuros en el campo de la fisioterapia relacionados con la efectividad del ultrasonido en la reparación de los ligamentos.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DEL PROGRAMA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, LA CREACIÓN Y LA INNOVACIÓN EN POSGRADOS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Modalidad:Modalidad 2: Nuevos proyectos de investigación, creación o innovación
Responsable