Una proteína celular que impulsa la formación de grasa y hueso en células madre seleccionadas puede manipularse para favorecer la formación de hueso.
Una proteína celular que impulsa la formación de grasa y hueso en células madre seleccionadas puede manipularse para favorecer la formación de hueso. Si se utilizan en humanos, la proteína ‘WISP-1′ podría ayudar a que las fracturas sanen más rápido, acelerar la recuperación quirúrgica y evitar la pérdida ósea debido al envejecimiento, las lesiones y los trastornos, según experimentos en ratas y células humanas de la Johns Hopkins Medicine (Estados Unidos).
“Nuestros huesos tienen un grupo limitado de células madre para extraer un nuevo hueso. Si pudiéramos persuadir a estas células hacia un destino de células óseas y alejarnos de la grasa, sería un gran avance en nuestra capacidad para promover la salud y la curación de los huesos”, explica el autor principal del estudio, Aaron James.
El grupo de células regenerativas, conocidas colectivamente como células madre, tienen el potencial de desarrollarse en una variedad de tipos de células, incluidos aquellos que forman tejidos vivos, como los huesos. Los científicos han buscado durante mucho tiempo formas de manipular el crecimiento y la ruta de desarrollo de estas células, ya sea en un animal vivo o en el laboratorio, para reparar o reemplazar el tejido perdido por una enfermedad o lesión.
Los estudios anteriores realizados por otros demostraron que un tipo particular de células madre, las perivasculares, tenían la capacidad de convertirse en hueso o grasa, y numerosos estudios se han centrado en avanzar en la comprensión de qué proteínas de señalización impulsan esto cambio de desarrollo.
Por sus propios estudios anteriores, James también sabía que ‘WISP-1′ desempeña un papel clave en la dirección de las células madre. En sus nuevos experimentos, publicados en la revista ‘Scientific Reports’. Los investigadores desarrollaron células madre modificadas genéticamente de pacientes para bloquear la producción de ‘WISP-1′. Al observar la actividad de los genes en las células sin esta proteína, encontraron que cuatro genes que causan la formación de grasa se activaron en un 50-200 por ciento más que las células de control que contenían niveles normales de ‘WISP-1′.
Después, el equipo diseñó las células madre del tejido graso humano para producir más proteína ‘WISP-1′ de lo normal, y descubrió que tres genes que controlan la formación ósea se volvieron dos veces más activos que en las células de control, y los genes que controlan la grasa, como el receptor gamma activado por el proliferador de peroxisomas disminuyó en actividad a favor de los ‘genes óseos’ en un 42 por ciento.
Con esta información en la mano, los investigadores diseñaron un experimento para probar si la proteína ‘WISP-1′ podría usarse para mejorar la curación ósea en ratas que se sometieron a un tipo de fusión espinal, una operación que se realiza con frecuencia en personas para aliviar el dolor o restaurar la estabilidad conectando dos de las vértebras con una barra de metal para que crezcan en un solo hueso.
“Tal procedimiento requiere una cantidad masiva de nuevas células óseas. Si pudiéramos dirigir la creación de células óseas en el lugar de la fusión, podríamos ayudar a los pacientes a recuperarse más rápidamente y reducir el riesgo de complicaciones”, detalla James.
En sus experimentos, imitaron el procedimiento quirúrgico humano en ratas, pero además inyectaron, entre los huesos espinales fusionados, células madre humanas con ‘WISP-1′. Después de cuatro semanas, estudiaron el tejido espinal de las ratas y observaron niveles altos continuos de esta proteína. También observaron la formación de hueso nuevo, fusionando exitosamente las vértebras, mientras que las ratas no tratadas con células madre que producen ‘WISP-1′ no mostraron ninguna fusión ósea exitosa durante el tiempo que los investigadores estaban observando.