Cada año, miles de personas sufren fracturas complejas que implican un gran daño óseo y pérdida de tejidos blandos, muchas veces como consecuencia de accidentes viales o lesiones en contextos de guerra. Frente a estos escenarios, los tratamientos médicos habituales no siempre garantizan una recuperación eficiente.
Por eso, un grupo de científicos de la Escuela de Medicina Perelman en la Universidad de Pensilvania descubrió una alternativa que podría transformar la forma de curar este tipo de lesiones: ciertas células madre del músculo esquelético tienen la capacidad de convertirse en hueso y así ayudar a reconstruir la estructura dañada.
La investigación, publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences, analizó el comportamiento de un tipo de célula denominada Prg4+ y cómo puede intervenir en la reparación ósea, incluso en situaciones extremas de pérdida de tejido.
El rol de las células Prg4+ en la curación de huesos
De acuerdo con el equipo dirigido por Ling Qin, profesora titular del Departamento de Cirugía Ortopédica, las células Prg4+ representan un subtipo de fibro-adipogenic progenitor (FAP). Estas células madre residen normalmente en los músculos que rodean el esqueleto y, en situaciones de daño, migran rápidamente hacia el lugar de la fractura. Una vez allí, se transforman en los diferentes tipos de células necesarias para regenerar el hueso: condrocitos, osteoblastos y osteocitos.
El trabajo detalla que “las células podían realmente transformarse de células musculares a células óseas”, una observación que desafía la idea tradicional de que la mayor parte de la reparación de fracturas recae en las células madre del periostio, la capa que recubre los huesos.
El estudio comparó el papel de estas células con el de “una compañía de restauraciones que llega al sitio tras una catástrofe estructural y se encarga de las tareas esenciales que devuelven la integridad al edificio”. Según los autores, en los modelos con ratones se vio que, tras una fractura, las Prg4+ migraban desde el músculo directamente al lugar de la lesión e intervenían activamente en el proceso de reconstrucción.
En palabras del artículo original: “Prg4+ respondía rápidamente a las lesiones esqueléticas, migrando primero al sitio de fractura desde el músculo esquelético”. Allí formaban los diferentes tipos de células que generan el callo óseo temporal, la estructura que facilita la unión entre los extremos rotos durante la curación.
Una vez que el hueso había logrado regenerarse completamente, los investigadores observaron que las células originalmente provenientes de Prg4+ ya convertidas en óseas permanecían en la zona, listas para participar si ocurría otra fractura. El informe señala: “Se observó en huesos curados que las células provenientes de Prg4+ producían osteoblastos y osteocitos, quedando listas para reparar posibles fracturas futuras”.
Qué ocurre cuando faltan estas células
Para verificar la importancia de las Prg4+ en la curación, el equipo de Qin realizó un experimento clave. Al eliminar deliberadamente estas células en los ratones que sufrían fracturas, la curación se hizo lenta y menos eficiente. El estudio informa: “Al destruir a propósito las células Prg4+, se ralentizó de manera significativa la actividad de reparación y cicatrización”. Este efecto permitió comprobar la función esencial de estas células en situaciones donde la restauración del hueso resulta especialmente difícil.
Hasta ahora, el enfoque principal en la atención de fracturas se había centrado en la reparación directa del tejido óseo. Los hallazgos de los científicos norteamericanos abren la puerta a repensar este paradigma. El equipo apunta que “el énfasis adicional en los músculos próximos a los huesos contiene claves relevantes para la curación posterior”. Los músculos, por tanto, no serían solo soporte físico, sino también reserva de células madre capaces de contribuir de manera rápida y activa a la recuperación.
Mirando al futuro, las investigaciones proyectan el desarrollo de terapias que puedan estimular las células Prg4+ desde el propio organismo con la ayuda de medicamentos específicos, denominados factores de crecimiento, o bien la posibilidad de introducir células ya activadas directamente en la zona de la fractura para favorecer la formación de nuevo hueso.
Si bien el descubrimiento tiene como contexto los llamados “open fractures” o fracturas abiertas, donde el hueso atraviesa la piel y hay una pérdida importante de tejido blando, sus beneficios pueden ampliarse. Según afirma Jaimo Ahn, profesor de la Universidad de Emory y coautor de la publicación, el impacto de la investigación podría ser significativo también en “áreas donde los músculos son simplemente menos prevalentes, como la rodilla y el tobillo”, así como en personas mayores, cuyo volumen muscular suele disminuir con el tiempo haciendo más lenta la recuperación después de una fractura.
El equipo interdisciplinario planea explorar ahora las capacidades de reparación de otros tipos de fibro-adipogenic progenitor para ampliar las opciones en el tratamiento de lesiones óseas, según destacaron.
