Publica 'PNAS'

Avanzan en la regeneración del tejido conectivo del cartílago

Actualizado 07/10/2014 5:14:47 CET
Células de cartílagom
Foto: DUKE MEDICINE

MADRID, 14 Ene. (EUROPA PRESS) -

   El cartílago es muy difícil de reparar o generar, pero investigadores del Centro Médico de la Universidad de Duke, en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, han dado un paso hacia la comprensión de cómo regenerar el tejido conectivo. Mediante la adición de un producto químico a células de cartílago, las señales químicas estimularon el crecimiento de cartílago nuevo, imitando los efectos de la actividad física.

   Los hallazgos, publicados en la edición digital de este lunes de 'Proceedings of the National Academy of Sciences', apuntan a un canal iónico llamado TRPV4 como un objetivo potencial para nuevas terapias que traten la osteoartritis o, incluso, regeneren el cartílago.

   El cartílago articular es un tejido que recubre las articulaciones, como las caderas, las rodillas y los hombros, que proporciona amortiguación y un movimiento suave. De manera similar a los huesos y músculos, el cartílago sólo se mantiene saludable y fuerte a través de la carga o la aplicación de la fuerza, es decir, a través de la actividad física.

   Fuerzas anormales en las articulaciones pueden causar una variedad de problemas que conducen al dolor y la pérdida de movilidad. En concreto, la sobrecarga de las articulaciones por su uso excesivo o una lesión puede llevar a que el cartílago se descomponga, mientras que la falta de actividad puede provocar pérdida de cartílago por atrofia, por lo que, ambos tipos de deterioro del cartílago dejan las articulaciones propensas a la osteoartritis, una enfermedad degenerativa y debilitante.

   Hasta hace poco, los científicos no sabían cómo el cartílago convierte la carga mecánica en las señales de los canales iónicos que promueven el crecimiento. La comprensión de cómo el cartílago detecta la carga mecánica podría equipar a los investigadores con los conocimientos necesarios para prevenir o tratar mejor las enfermedades articulares.

"La carga mecánica juega un papel crítico en la salud general del cartílago
--dijo Farshid Guilak, profesor de Cirugía Ortopédica en Duke y autor principal del estudio--. Si podemos entender cómo las células del cartílago detectan las cargas mecánicas, podemos engañarlas haciéndoles creer que están siendo ejercitadas o que dejen de responder a la carga anormal. Es algo parecido a un ejercicio artificial para el cartílago".

   En el estudio, dirigido por el estudiante de doctorado Christopher O'Conor, los expertos examinaron las células del cartílago articular de los cerdos y se centraron en TRPV4, un canal iónico abundante en las células de cartílago que se puede activar durante la carga mecánica. Cuando los investigadores "ejercitaron" las células del cartílago por medio de carga mecánica, las células detectaron la carga y generaron tejido cartilaginoso. Al añadir un compuesto que bloquea TRPV4, esencialmente se apagar las señales del canal de iones, por lo que el cartílago no creció y los efectos de la carga mecánica se perdieron.

   A continuación, los autores sustituyeron carga mecánica por un producto químico que activa TRPV4. Sin tener que ejercitar el cartílago, se observó crecimiento de cartílago aún más que con la carga mecánica, por lo que los hallazgos sugieren que TRPV4 es responsable de detener la carga mecánica en el cartílago. Ahora que saben que encender TRPV4 puede simular los efectos de la carga mecánica en las células del cartílago, los investigadores están buscando formas de aprovechar este potencial.

"Nuestro próximo paso es ver si esta tecnología de 'ejercicio' sintético funciona en las células humanas y se podría utilizar para regenerar nuevo cartílago humano", subraya O'Connor, que está completando su doctorado en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, Estados Unidos, y está realizando su trabajo de tesis con Guilak.

   Más allá del nuevo cartílago creciente, los investigadores estudiarán si los compuestos que activan o bloquean TRPV4 podrían actuar como nuevas terapias para prevenir la degeneración del cartílago y enfermedades de las articulaciones.

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