Los investigadores del Columbia College of Dental Medicine han identificado células madre que pueden fabricar cartílago nuevo y reparar las articulaciones dañadas.
Las células residen dentro de la articulación temporomandibular ATM, que articula el hueso de la mandíbula al cráneo. Cuando las células madre se manipularon en animales con degeneración de la ATM, las células repararon el cartílago en la articulación. Una sola célula se trasplantó espontáneamente en un ratóngeneró cartílago y hueso e incluso comenzó a formar un nicho de médula ósea.
Los hallazgos se publicaron el 10 de octubre en Comunicaciones de la naturaleza .
"Esto es muy emocionante para el campo porque los pacientes que tienen problemas con sus mandíbulas y ATM son muy limitados en términos de tratamientos clínicos disponibles", dijo Mildred C. Embree, DMD, PhD, profesora asistente de medicina dental en Columbia University MedicalCenter CUMC y el autor principal del estudio. El equipo del Dr. Embree, el Laboratorio de Biología y Medicina Regenerativa TMJ, realizó la investigación con colegas como Jeremy Mao, DDS, PhD, el Profesor de Odontología Edwin S. Robinson en Cirugía Ortopédica en CUMC.
Según los Institutos Nacionales de Salud, hasta 10 millones de personas en los Estados Unidos, principalmente mujeres, tienen trastornos de la ATM. Las opciones de tratamiento actualmente incluyen cirugía o cuidados paliativos, que abordan los síntomas pero no pueden regenerar el tejido dañado.Los hallazgos del Dr. Embree sugieren que las células madre ya presentes en la articulación podrían manipularse para repararla.
El cartílago ayuda a amortiguar las articulaciones y permite que se muevan suavemente. El tipo de cartílago dentro de la ATM es el fibrocartílago, que también se encuentra en el menisco de la rodilla y en los discos entre las vértebras. Debido a que el fibrocartílago no puede volver a crecer ni sanar, lesionar oenfermedad que daña este tejido puede conducir a una discapacidad permanente.
Los investigadores médicos han estado trabajando para utilizar células madre, células inmaduras que pueden convertirse en varios tipos de tejido, para regenerar el cartílago. Dados los desafíos de trasplantar células madre de donantes, como la posibilidad de rechazo por parte del receptor, los investigadores están especialmente interesadospara encontrar formas de usar las células madre que ya viven en el cuerpo.
"Las implicaciones de estos hallazgos son amplias", dijo el Dr. Mao, "incluso para las terapias clínicas. Sugieren que las señales moleculares que gobiernan las células madre pueden tener aplicaciones terapéuticas para la regeneración de cartílago y hueso. El cartílago y ciertos defectos óseos son notoriamente difícilespara sanar ". El Dr. Mao es codirector del Centro de Regeneración Craneofacial de Columbia. Su propia investigación con células madre ha regenerado los dientes y el menisco, la almohadilla del cartílago dentro de la articulación de la rodilla y la ATM en 2003.
En una serie de experimentos descritos en el nuevo informe, el Dr. Embree, el Dr. Mao y sus colegas aislaron células madre de fibrocartílago FCSC de la articulación y demostraron que las células pueden formar cartílago y hueso, tanto en el laboratorio como en el hueso.cuando se implantó en animales. "No tuve que agregar ningún reactivo a las células", dijo el Dr. Embree. "Fueron programadas para hacer esto". Y aunque algunos enfoques para regenerar el tejido lesionado requieren factores de crecimiento o biomateriales para las célulaspara crecer, observó, los FCSC crecieron y maduraron espontáneamente.
La Dra. Embree y su equipo también identificaron una señal molecular, Wnt, que agota las FCSC y causa la degeneración del cartílago. La inyección de una molécula de bloqueo de Wnt llamada esclerostina en TMJ degeneradas en animales estimuló el crecimiento del cartílago y la curación de la articulación.
Ella y sus colegas ahora están buscando otras moléculas pequeñas que podrían usarse para inhibir Wnt y promover el crecimiento de FCSC. La idea, según el Dr. Embree, será encontrar un medicamento con efectos secundarios mínimos que puedan inyectarse directamente enla articulación
El Dr. Embree señaló que los niños con artritis idiopática juvenil pueden tener retraso en el crecimiento de la mandíbula que no se puede tratar con medicamentos existentes. Dado que la ATM es un centro de crecimiento para la mandíbula, la nueva investigación puede ofrecer estrategias para tratar a estos niños, yconducen a una mejor comprensión de cómo crece y se desarrolla la mandíbula. Si bien los ortodoncistas actualmente confían en tecnologías torpes como el arnés para modificar el crecimiento de la mandíbula, agregó, los hallazgos podrían apuntar hacia formas de modular el crecimiento a nivel celular.
En última instancia, la Dra. Embree y su equipo dicen que los hallazgos podrían conducir a estrategias para reparar el fibrocartílago en otras articulaciones, incluidas las rodillas y los discos vertebrales. "Esos tipos de cartílago tienen diferentes componentes celulares, por lo que realmente tendríamos que investigar elbases moleculares sobre cómo se regulan estas células ", dijo el investigador.
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Materiales proporcionado por Facultad de Medicina Dental de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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