El cartílago de nuestras articulaciones contiene colágeno que se comporta un poco como los cristales líquidos de la pantalla de un teléfono inteligente. según investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres (QMUL).

El colágeno cambia su cristalinidad en respuesta a fuerzas físicas, por lo que la disposición ordenada en las moléculas de colágeno del cartílago de nuestras rodillas puede cambiar de un estado estructural a otro con cada paso que damos.

Los resultados, publicado en la revista ACS Nano , arrojan nueva luz sobre cómo el cartílago es capaz de resistir el exigente entorno mecánico de la articulación y, eventualmente, puede ayudar a explicar por qué el cartílago se rompe con el envejecimiento o la artritis.

Dr. Himadri Gupta, de la Escuela de Ingeniería y Ciencia de los Materiales de QMUL, dijo:"El dolor y la movilidad reducida debido a enfermedades de las articulaciones afectan actualmente a más de 8 millones de personas en el Reino Unido, la mayoría de ellos tiene más de 65 años. Con el aumento de la esperanza de vida, comprender cómo garantizar un envejecimiento saludable es extremadamente importante ".

Coautor, Profesor Martin Knight, agregó:"La respuesta del colágeno a las fuerzas físicas es fundamental para la función del cartílago en nuestras articulaciones y, por lo tanto, comprender este comportamiento puede ayudarnos a desarrollar nuevas estrategias para prevenir la degradación del cartílago".

El cartílago articular recubre el extremo de nuestros huesos y ayuda a que nuestras articulaciones se muevan con una fricción mínima. También protege los huesos amortiguando las fuerzas en nuestras articulaciones cuando caminamos, correr o saltar.

Pero en trastornos dolorosos como la osteoartritis, el cartílago se vuelve menos resistente y se rompe, lo que provoca dolor e inmovilidad en las articulaciones.

Usando un especial, haz de rayos X intenso de la línea de haz de dispersión y difracción de ángulo pequeño (I22) en Diamond Light Source, La estudiante de doctorado Sheetal Inamdar midió cómo las fibrillas de colágeno, que son más de cien veces más estrechos que un cabello humano, deforman y cambian su cristalinidad cuando el cartílago se aplasta repetidamente y se permite que se recupere con fuerzas similares a las que se producen al caminar o correr.

Se cree que las fibrillas actúan como una malla de contención, sosteniendo un material gelatinoso compuesto de proteoglicanos que ayudan a que el cartílago sea resistente a la compresión repetida.

Los investigadores encontraron que las fibrillas muestran un cambio repentino reversible en su orden cristalino poco tiempo después de que se comprimió el cartílago y que este cambio se debe a una reordenación interna de las moléculas dentro de la fibrilla.

Este comportamiento nunca antes visto de las fibras de colágeno cambió por completo cuando el tejido se degrada como ocurre en la osteoartritis.

Los investigadores ahora buscan comprender el efecto de la actividad repetitiva y las lesiones en el cartílago envejecido, y las implicaciones para la salud del cartílago, con el apoyo de nuevos fondos del Consejo de Investigación Biológica y Biotecnología del Reino Unido.