La manipulación de células madre es prometedora para la renovación del cartílago y la reparación de las articulaciones

Para las personas con un tipo de trastorno de la articulación de la mandíbula que resulta de la pérdida de cartílago, los únicos tratamientos disponibles abordan los síntomas pero no reparan el tejido dañado. Ahora, un nuevo estudio de ratones sugiere que las células madre ya presentes en la articulación de la mandíbula podrían ser manipuladas para repararlo.
Los investigadores encontraron células madre de fibrocartílago (azul) del cartílago espontáneamente regenerado de la ATM (rojo) cuando se transplantaron a un ratón vivo.
Crédito de la imagen: Mildred C. Embree / Columbia University Medical Center

El estudio, dirigido por el Columbia University Medical Center en Nueva York, Nueva York, se publica en la revista Comunicaciones naturales. Los autores describen cómo la manipulación de células madre en la articulación temporomandibular (TMJ) de ratones con degeneración de TMJ llevó a las células a reparar el cartílago de la articulación.

Los investigadores también descubrieron que el trasplante de una sola célula madre TMJ en un cartílago y hueso espontáneamente generado por el ratón e incluso comenzó a formar un nicho en la médula ósea.

La directora y autora correspondiente Mildred C. Embree, profesora asistente de medicina dental en Columbia, dice:

"Esto es muy emocionante para el campo porque los pacientes que tienen problemas con la mandíbula y las articulaciones temporomandibulares son muy limitados en términos de tratamientos clínicos disponibles".

Las células madre (células inmaduras que tienen el potencial de madurar prácticamente en cualquier tipo de célula tisular) son muy prometedoras para la medicina regenerativa, en la que el tejido defectuoso, dañado o dañado se repara alentando el crecimiento de nuevas células.

Alternativa al trasplante de células madre

Una forma de regenerar el tejido es transplantar células madre al área afectada. Sin embargo, como explican los autores en su artículo, este enfoque puede ser riesgoso; por ejemplo, las células del donante podrían ser rechazadas por el sistema inmunitario del receptor, introducir patógenos o incluso dar lugar a tumores.

Un enfoque alternativo que podría evitar estos riesgos es la posibilidad de que las células madre que ya están presentes en el área afectada puedan ser inducidas a hacer que las nuevas células reparen el tejido dañado.

El cartílago es un tipo de tejido que amortigua los huesos y alinea las articulaciones para permitir un movimiento suave sin daños.

Dentro de la ATM, el cartílago es de un tipo llamado fibrocartílago. Este tipo también se encuentra en el menisco de la rodilla y los discos entre las vértebras de la columna vertebral.

Una vez que se daña, por ejemplo debido a una lesión o enfermedad, el fibrocartílago no vuelve a crecer ni a sanar, con el resultado de que las personas sufren una discapacidad permanente.

Solo en los Estados Unidos, hay hasta 10 millones de personas, en su mayoría mujeres, con trastornos de la ATM. Los niños con artritis idiopática juvenil también pueden tener retraso en el crecimiento de la mandíbula que no se puede tratar con medicamentos existentes. Los investigadores sugieren que sus hallazgos podrían conducir a nuevos tratamientos que ayuden a estos grupos.

Suprimir las señales de Wnt

En su estudio, el profesor Embree y sus colegas, incluido Jeremy Mao, profesor de odontología Edwin S. Robinson (en cirugía ortopédica) en Columbia, muestran por primera vez que la "zona superficial fibrosa" en la ATM de ratones alberga el tallo del fibrocartílago células (FCSC).

También descubrieron que una sola FCSC trasplantada a un ratón vivo es capaz no solo de generar cartílago y hueso, sino también de organizar el microambiente para respaldar el proceso, más bien como nichos especializados en la médula ósea.

Además, los investigadores demostraron que podían manipular FCSC para diferenciarse en los tipos de células requeridos mediante la supresión de un tipo de señal celular llamada Wnt. Descubrieron que las señales de Wnt hiperactivas alteran la estabilidad del fibrocartílago y promueven la degeneración al reducir FCSC.

Los hallazgos también podrían abrir rutas hacia nuevos tratamientos para reparar el fibrocartílago en articulaciones distintas de la ATM, incluidas las rodillas y los discos vertebrales, como explica el Prof. Embree:

"Esos tipos de cartílago tienen diferentes componentes celulares, por lo que tendríamos que investigar realmente las bases moleculares con respecto a cómo estas células están reguladas".

"Las implicaciones de estos hallazgos son amplias, incluso para las terapias clínicas. Sugieren que las señales moleculares que gobiernan las células madre pueden tener aplicaciones terapéuticas para la regeneración ósea y del cartílago".

Prof. Jeremy Mao

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