Los investigadores encuentran que diferentes células madre son responsables de la reparación de diferentes tipos de lesiones óseas

Una nueva investigación del Instituto de Investigación del Centro Médico Infantil de UT Southwestern (CRI) encontró que diferentes poblaciones de células madre esqueléticas (SSC) contribuyen a la reparación de diferentes tipos de lesiones óseas.

En el estudio, publicado en Célula Célula Madre, los investigadores identificaron distintos marcadores celulares que les permitieron rastrear las SSC en la médula ósea dentro de los huesos en comparación con las SSC en el periostio en la superficie externa de los huesos. Descubrieron que, si bien las SSC de la médula ósea son responsables de la producción continua de células óseas en huesos normales y de la reparación de ciertas lesiones óseas, las SSC periósticas son las principales responsables de la reparación de fracturas.

Las SSC deben generar nuevas células óseas a lo largo de la vida para mantener y reparar el esqueleto. El esqueleto es inusual porque tiene múltiples tipos de células madre que residen en diferentes regiones del hueso, incluso dentro de la médula ósea y en el periostio. Después de las lesiones óseas, como las fracturas, las SSC en la médula ósea y el periostio comienzan a proliferar pero realizan contribuciones muy diferentes a la reparación ósea.

Los investigadores del laboratorio de Morrison descubrieron que las SSC de la médula ósea reparan lesiones óseas estabilizadas más pequeñas y son responsables del crecimiento de hueso nuevo en condiciones normales durante la edad adulta. Por el contrario, los SSC periósticos son los principales responsables de la reparación de lesiones más grandes y no estabilizadas, como las fracturas. Sorprendentemente, los investigadores también encontraron que las SSC periósticas regeneran no solo el hueso sino también las células dentro de la médula ósea en el sitio de la fractura, dando lugar a nuevas SSC de la médula ósea.

«El descubrimiento de que diferentes células madre formadoras de hueso son responsables de diferentes aspectos del mantenimiento y la reparación de los huesos nos permitirá centrar los futuros esfuerzos de regeneración ósea en la población correcta de células madre», dijo Sean Morrison, Ph.D., director de CRI. y un investigador del Instituto Médico Howard Hughes.

Históricamente, se ha debatido la contribución de las SSC de la médula ósea frente a las del periostio para la reparación ósea, en parte porque se disponía de pocos marcadores para distinguir estas poblaciones celulares. Para superar este obstáculo, la investigadora postdoctoral Elise Jeffery, Ph.D., comparó sistemáticamente 11 líneas de ratón modificadas genéticamente que se usaron previamente para etiquetar las células formadoras de hueso para identificar marcadores que pudieran distinguir las SSC del periostio de las SSC de la médula ósea.

Descubrieron que las SSC del periostio estaban marcadas por una proteína de señalización llamada Gli1, mientras que las SSC de la médula ósea estaban marcadas por el receptor de leptina y la adiponectina. Estos hallazgos son consistentes con investigaciones previas del laboratorio de Morrison que encontraron que las SSC de la médula ósea con receptor de leptina positivo son una fuente importante de nuevos osteoblastos para el mantenimiento y la reparación de los huesos.

«Los hallazgos de este estudio abren varias vías nuevas de investigación sobre las señales que activan diferentes tipos de células madre esqueléticas en respuesta a las lesiones óseas. Esperamos aprovechar esta información para, en última instancia, adaptar el tratamiento de los pacientes en función de su tipo de lesión ósea. , e identificar nuevos objetivos terapéuticos que promuevan la curación de fracturas», dijo el Dr. Jeffery, becario postdoctoral de la Fundación Damon Runyon.