Muchas personas han experimentado las dificultades de lidiar con el dolor lumbar. Una causa común de este dolor es la degeneración de los discos intervertebrales (DIV), que se encuentran entre las vértebras y ayudan a dar flexibilidad a la columna vertebral. Por lo tanto, la degeneración de IVD puede conducir a condiciones más graves, como la deformidad de la columna. En un artículo reciente publicado en Biomaterials , un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Osaka y la Universidad de Kyoto demostró que el uso de tejido de cartílago derivado de células madre humanas podría ayudar a prevenir la pérdida de funcionalidad por la degeneración del IVD.
Se cree que la degeneración de IVD se origina en el núcleo pulposo (NP), que está compuesto por células NP que producen la matriz extracelular circundante (ECM). El ECM fomenta un entorno que apoya a las células NP y también ayuda a dar a la NP su elasticidad mecánica. El trabajo previo sobre métodos de tratamiento que utilizan células NP nativas viables que ayudan a producir la ECM ha sido prometedor, pero estos efectos restauradores se pierden en etapas avanzadas de degeneración donde estas células ya no están presentes. Por lo tanto, el grupo de la Universidad de Osaka y la Universidad de Kyoto tuvo como objetivo establecer un implante de ingeniería de tejidos que contenga las células necesarias para crear y mantener la ECM en el NP.
«La ECM de la NP es una red de colágeno que actúa como andamiaje para otras proteínas importantes. Curiosamente, esta composición es similar a la ECM del cartílago articular», dice Takashi Kamatani, autor principal del estudio. «Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que los tipos de células que pueden producir y soportar cartílago podrían ser útiles para tratar la degeneración de IVD».
Los investigadores utilizaron células madre pluripotentes inducidas (iPSC) que pueden convertirse en diferentes tipos de células, porque no tienen los límites de crecimiento y división de las células NP nativas. Además, pueden inducirse a convertirse en condrocitos, que son células que producen y mantienen el cartílago. Este método se ha utilizado con éxito para crear tejido de reparación cuando se implanta en ciertos animales con defectos del cartílago articular. Aquí, desarrollaron tejido cartilaginoso derivado de iPSC humano (hiPS-Cart) para implantarlo en ratas de laboratorio a las que se les extrajo el NP del IVD como modelo de degeneración del IVD.
«El hiPS-Cart implantado en estas ratas pudo sobrevivir y mantenerse», explica el autor principal, Noriyuki Tsumaki. «Se previnieron la IVD y la degeneración del hueso vertebral. También evaluamos la mecánica y descubrimos que hiPS-Cart pudo revertir estas propiedades a niveles similares observados en las ratas de control».
El equipo también examinó el perfil de expresión génica de hiPS-Cart seis semanas después de la implantación. Encontraron características consistentes con las células NP similares a los condrocitos y no con el otro tipo de células NP (llamadas notocordales). Esto sugirió que estas células similares a condrocitos por sí solas eran suficientes para restaurar la funcionalidad de NP.
«Nuestros hallazgos brindan un fuerte apoyo para usar este sistema hiPS-Cart en el desarrollo de tratamientos para la degeneración IVD humana», dice Kamatani.
Este trabajo presenta una nueva construcción de ingeniería de tejidos que sería útil no solo como tratamiento para el dolor de espalda debido a la degeneración de IVD, sino también como una terapia regenerativa que podría revertir el problema por completo.
Fuente: https://www-sciencedaily-com.translate.goog/releases/2022/04/220418094010.htm?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=es&_x_tr_hl=es&_x_tr_pto=sc
Fecha: 18 de abril de 2022