Imagine que tiene una fractura ósea o un reemplazo de cadera, y necesita hueso para formarse, pero se cura lentamente, un hecho común en la vida de las personas mayores. En lugar de formar hueso, podría formar grasa. Investigadores de la Universidad deLa Escuela de Medicina de Carolina del Norte puede haber encontrado una manera de inclinar la balanza a favor de la formación de hueso. Usaron la citocalasina D, una sustancia natural que se encuentra en el moho, como un sustituto para alterar la expresión génica en los núcleos de las células madre mesenquimales para forzarlospara convertirse en osteoblastos células óseas.
Al tratar las células madre, que pueden convertirse en grasa o células óseas, con citocalasina D, el resultado fue claro: las células madre se convirtieron en células óseas. Además, la inyección de una pequeña cantidad de citocalasina D en el espacio de la médula ósea de los ratones causóhueso para formar. Esta investigación, publicada en la revista células madre , detalla cómo los científicos alteraron las células madre y desencadenaron el crecimiento óseo.
"Y el hueso se forma rápidamente", dijo Janet Rubin, MD, autora principal del artículo y profesora de medicina en la Facultad de Medicina de la UNC. "Los datos e imágenes son muy claros; no es necesario ser un huesobiólogo para ver qué hace la citocalasina D en una semana en un ratón "
Rubin agregó: "Esto no era lo que esperábamos. Esto no era lo que estábamos tratando de hacer en el laboratorio. Pero lo que hemos encontrado podría convertirse en una forma increíble de impulsar la formación de hueso local. Sin embargo, esto no seráabordar la osteoporosis, que implica la pérdida ósea en todo el esqueleto "
En el centro del descubrimiento se encuentra una proteína llamada actina, que forma fibras que abarcan el citoplasma de las células para crear el citoesqueleto de la célula. Los osteoblastos tienen más citoesqueleto que los adipocitos células adiposas. Buer Sen, MD, primer autor delEl trabajo de Stem Cells y el investigador asociado en el laboratorio de Rubin utilizaron la citocalasina D para romper el citoesqueleto de actina. En teoría, y según la literatura, esto debería haber destruido la capacidad de la célula para convertirse en células óseas. Las células, a su vez, deberíanes más probable que se conviertan en adipocitos. En cambio, Sen descubrió que la actina se traficaba hacia los núcleos de las células madre, donde tenía el sorprendente efecto de inducir a las células a convertirse en osteoblastos.
"Mi primera reacción fue: 'De ninguna manera, Buer'", dijo Rubin. "Esto debe estar mal. Va en contra de todo en la literatura". Pero él dijo: "He vuelto a ejecutar los experimentos. Esto es lo quesucede ". El equipo de Rubin amplió los experimentos mientras exploraba el papel de la actina. Descubrieron que cuando la actina entra y permanece en el núcleo, mejora la expresión génica de una manera que hace que la célula se convierta en un osteoblasto".
"Sorprendentemente, descubrimos que la actina forma una arquitectura dentro del núcleo y activa el programa genético de fabricación de huesos", dijo Rubin. "Si destruimos el citoesqueleto pero no permitimos que la actina ingrese al núcleo, los pedacitosde actina simplemente se sientan en el citoplasma, y las células madre no se convierten en células óseas ".
El equipo de Rubin luego recurrió a un modelo de ratón. Usando ratones vivos, mostraron que la citocalasina D indujo la formación de hueso en ratones.
La formación de hueso en ratones no es muy diferente de la de los humanos, por lo que esta investigación podría ser traducible. Y aunque la citocalasina D podría no ser el agente real que los científicos usan para desencadenar la formación de hueso en la clínica, el estudio de Rubin muestra que desencadenar el transporte de actinadentro de los núcleos de las células puede ser una buena manera de obligar a las células madre mesenquimales a convertirse en células óseas.
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Materiales proporcionado por Sistema de atención médica de la Universidad de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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