Revista de Osteoporosis y Metabolismo Mineral 00118 / http://dx.doi.org/10.20960/RevOsteoporosMetabMiner.00118
Resumen| PDF

Trabajo Original

Modulación osteogénica mediante estimulación eléctrica: estudio in vitro en osteoblastos humanos


Elena Fernández-Díaz, Jesús Bocio, Daniel Martín, M.ª Ángeles Vázquez, Pedro Chacón, Miguel Ángel Colmenero, Miguel Ángel Rico Corral, Alberto Yufera, Mª José Montoya, Mercè Giner

Prepublicado: 2026-04-14

Logo Descargas   Número de descargas: 1      Logo Visitas   Número de visitas: 3      Citas   Citas: 0

Compártelo:


Introducción: la estimulación eléctrica (EE) se ha consolidado como una herramienta prometedora en medicina regenerativa por su capacidad de modular procesos celulares clave. En el tejido óseo, la EE puede favorecer proliferación, diferenciación y síntesis de matriz extracelular. Hipótesis y objetivo: la aplicación de corriente alterna a baja frecuencia modula “de manera dependiente del voltaje” la proliferación, maduración y morfología de hOB procedentes de biopsias humanas. El objetivo del estudio fue evaluar el efecto de la EE alterna sobre la proliferación, actividad osteogénica (ALP y OCN) y características morfológicas de hOB en cultivo. Material y métodos: a partir de biopsias tibiales de cuatro pacientes se obtuvieron cultivos primarios de hOB. Tras su expansión, se sometieron a EE (0, 500 o 750 mV) durante 10 días, 3 h/día. Se evaluó proliferación mediante recuento nuclear, actividad de ALP, síntesis de osteocalcina (OCN) por inmunofluorescencia y morfología celular tras transfección con pmCherry. El análisis estadístico incluyó análisis de normalidad seguido de t Student y ANOVA para variables paramétricas y Kruskall-Wallis ANOVA en rangos, para variables no paramétricas. Resultados: la proliferación aumentó significativamente a 500 mV, mientras que 750 mV mostró valores similares al control. La actividad ALP aumentó progresivamente en ambos voltajes, alcanzando valores máximos a día 10. La expresión de OCN fue significativamente superior a 500 mV. Morfológicamente, 500 mV incrementó el área celular sin cambios relevantes en número o longitud de pseudofilopodios. Conclusión: la EE alterna a 10 Hz y 500 mV favorece la proliferación y la maduración osteoblástica. Los resultados indican que 500 mV constituye la condición más adecuada para promover una respuesta osteogénica equilibrada en hOB.

Palabras Clave: Osteoblastos primarios humanos. Electroestimulación. Corriente alterna. Ingeniería tisular.



Chen C, Bai X, Ding Y, Lee IS. Electrical stimulation as a novel tool for regulating cell behavior in tissue engineering. Biomater Res. 2019;23:25.
Zhang X, Wang T, Zhang Z, Liu H, Li L, Wang A, et al. Electrical stimulation system based on electroactive biomaterials for bone tissue engineering. Mater Today. 2023;68:177–203.
Wang Y, et al. Electroactive differential growth and delayed instability in accelerated healing tissues. J Mech Phys Solids. 2024;193:105861.
Komori T. Regulation of osteoblast differentiation by transcription factors. J Cell Biochem. 2006;99(5):1233–1239.
Buo AM, et al. Connexin43 and Runx2 interact to affect cortical bone geometry, skeletal development, and osteoblast and osteoclast function. J Bone Miner Res. 2017;32(8):1727–1738.
Florencio-Silva R, et al. Biology of bone tissue: structure, function, and factors that influence bone cells. Biomed Res Int. 2015;2015:421746.
Rubert M, de la Piedra C. La osteocalcina: de marcador de formación ósea a hormona; y el hueso, un órgano endocrino. Rev Osteoporos Metab Miner. 2020;12(4):146–151.
Vasikaran S, et al. Markers of bone turnover for the prediction of fracture risk and monitoring of osteoporosis treatment: a need for international reference standards. Osteoporos Int. 2011;22(2):391–420.
Aleem IS, Aleem I, Evaniew N, Busse JW, Yaszemski M, Agarwal A, et al. Efficacy of electrical stimulators for bone healing: a meta-analysis of randomized sham-controlled trials. Sci Rep. 2016;6:31724.
Martín D, Gil A, Sanchis A, Martínez-Ramos C, Pradas MM, Vallés-Lluch A, et al. DC electrical stimulation enhances proliferation and differentiation on N2a and MC3T3 cell lines. J Biol Eng. 2022;16:27.
Leppik L, Oliveira KMC, Bhavsar MB, Barker JH. Electrical stimulation in bone tissue engineering treatments. Eur J Trauma Emerg Surg. 2020 Apr;46(2):231-244.
Mata D, Boix-Lemonche G, Marchat D, Llorens E, Ginebra MP, Canal C, et al. Smart electroconductive bioactive ceramics to promote in situ electrostimulation of bone. J Mater Chem B. 2015;3(9):1831–1845.
Hartig M, Joos U, Wiesmann HP. Capacitively coupled electric fields accelerate proliferation of osteoblast-like primary cells and increase bone extracellular matrix formation in vitro. Eur Biophys J. 2000;29(7):499–506.
Stephan S, Zimmermann J, Klinder A, Sahm F, van Rienen U, Kämmerer PW, et al. Establishment and evaluation of an in vitro system for biophysical stimulation of human osteoblasts. Cells. 2020;9(9):1995.
Sahm F, Zimmermann J, Klinder A, Stephan M, van Rienen U, Kämmerer PW, et al. Alternating electric fields modify the function of human osteoblasts growing on and in the surroundings of titanium electrodes. Int J Mol Sci. 2020;21(18):6944.
Bodhak S, Bose S, Kinsel WC, Bandyopadhyay A. Investigation of In Vitro Bone Cell Adhesion and Proliferation on Ti Using Direct Current Stimulation. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2012;32(8):2163-2168.
Hiemer B, Ziebart J, Jonitz-Heincke A, Grunert PC, Su Y, Hansmann D, Bader R. Magnetically induced electrostimulation of human osteoblasts results in increased cell viability and osteogenic differentiation. Int J Mol Med. 2016;38:57–64.
Lim K, Hexiu J, Kim J, Seonwoo H, Cho WJ, Choung PH, et al. Effects of electromagnetic fields on osteogenesis of human alveolar bone-derived mesenchymal stem cells. Biomed Res Int. 2013;2013:296019.
Liu J, Zhang Y, Wang H, Li X, Chen Z, Liu Y, et al. The effects and mechanisms of electromagnetic fields on bone remodeling: from clinical to laboratory. J Orthop Translat. 2025;52:14–26.
Gao J, Li Y, Wang X, Zhang L, Chen Y, Liu H, et al. Electrical stimulation combined with hydroxyapatite hydrogel for bone regeneration. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2025;113(11):e35687.
Engel N, Dau M, Engel V, Franz D, Klemmstein F, Thanisch C, et al. Combining electrostimulation with impedance sensing to promote and track osteogenesis within a titanium implant. Biomedicines. 2023;11(3):697.
Mahadeo CO, Shahin-Shamsabadi A, Khodamoradi M, Fahnestock M, Selvaganapathy PR. The Effects of Electrical Stimulation on a 3D Osteoblast Cell Model. Cells 2025, 14, 396.
Yao G, Kang L, Li C, Chen S, Wang Q, Yang J, et al. A self-powered implantable and bioresorbable electrostimulation device for biofeedback bone fracture healing. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021;118(28):e2100772118.

Artículos Relacionados:

Trabajo Original: La variante missense rs2908004 de WNT16 actúa como eQTL de FAM3C en osteoblastos primarios humanos

Artículos más populares

Trabajo Original: Impacto de la PTHrP en la proliferación y polarización de macrófagos RAW 264.7

Introducción: el hueso, un tejido conectivo minera...

Publicado: 2024-11-29

Revisión: Avances en medicina regenerativa para trastornos ortopédicos: células madre, plasma rico en plaquetas (PRP) y bioimpresión

Los trastornos ortopédicos, como la osteoartritis,...

Publicado: 2025-01-27

Trabajo Original: Evaluación de la ingesta de calcio en mujeres posmenopáusicas tratadas con suplementos en atención primaria

Introducción: los requerimientos de calcio y vitam...

Publicado: 2024-12-15

Una cookie o galleta informática es un pequeño archivo de información que se guarda en su navegador cada vez que visita nuestra página web. La utilidad de las cookies es guardar el historial de su actividad en nuestra página web, de manera que, cuando la visite nuevamente, ésta pueda identificarle y configurar el contenido de la misma en base a sus hábitos de navegación, identidad y preferencias. Las cookies pueden ser aceptadas, rechazadas, bloqueadas y borradas, según desee. Ello podrá hacerlo mediante las opciones disponibles en la presente ventana o a través de la configuración de su navegador, según el caso. En caso de que rechace las cookies no podremos asegurarle el correcto funcionamiento de las distintas funcionalidades de nuestra página web. Más información en el apartado “POLÍTICA DE COOKIES” de nuestra página web.