Patologías articulares y células madre

Patologías articulares y células madre. Lesiones en humanos y animales.

El tratamiento de patologías articulares en humanos y en animales, como por ejemplo el caballo – el mejor modelo animal para este tipo de patología–, requiere de estrategias innovadoras como el uso de MSCs, células madre mesenquimales, las cuales han despertado un gran interés entre los investigadores como terapia.

  Las células madre se caracterizan ser capaces de auto-renovarse a través de división celular y de diferenciarse a otros tipos de células. Se clasifican en tres tipos principales: células madre embrionarias (ESC), células madre pluripotentes inducidas (iPSC) y células madre adultas. Dentro de las células madre adultas encontramos las células madre mesenquimales (MSC).  

La limitada capacidad del cartílago, tanto de humanos como de caballos, para auto-repararse supone un elevado coste para la sociedad, no solo económicamente, sino en la calidad de vida de los que lo sufren.

Clementina Rodellar, investigadora del grupo de investigación LAGENBIO del Instituto Agroalimentario de Aragón (IA2) explica por qué el caballo es el mejor modelo para estudiar el uso de células madre en animales para tratar este tipo de patologías en humanos.

El caballo es el animal más apropiado para desarrollar terapias celulares aplicadas a patologías articulares porque es uno de los animales que sufre más lesiones localizadas en sus articulaciones por la actividad atlética que suele desarrollar. Estas patologías suponen un  coste económico para la industria equina y para el bienestar del animal.

La enfermedad articular más frecuente en caballos es la osteoartritis (OA), una enfermedad degenerativa articular que corresponde a una de las causas más comunes de cojera en el caballo, comprometiendo su futuro deportivo. En esta enfermedad el cartílago articular juega un rol protagonista, ya que es el que protege los huesos de la articulación y absorbe parte de las fuerzas e impactos generados durante el movimiento.

Con el objetivo de reparar eficazmente estas patologías articulares y ante la necesidad de disponer de tratamientos que puedan restarurar las alteraciones provocadas por los procesos patológicos, se utiliza la medicina regenerativa.

 

La medicina regenerativa se presenta como una gran alternativa para recuperar funciones perdidas por tejidos que se han dañado a lo largo de los años por lesiones o enfermedades hereditarias.

Medicina regenerativa. El uso de células madre:
La medicina regenerativa tiene varias ramas, siendo la terapia celular una de las principales y, dentro de esta, teniendo un protagonismo especial
las células madre.

Las células madre mesenquimales (MSCs) son las que más habitualmente se utilizan en la búsqueda de una reparación eficaz de las patologías articulares. Las MSCs son multipotentes – pueden diferenciarse a distintas células dentro de su mismo linaje- y están presentes en diversos tejidos del individuo adulto, lo que facilita su obtención. El interés inicial por las MSCs surgió por dos motivos principales:

Por su pontencial de diferenciación: son capaces de diferenciarse a células que conforman tejidos como el hueso, el cartílago o el músculo, entre otros, derivados de esa misma capa embrionaria.

Por su  potencial de expansión y por su fácil aislamiento y fácil cultivo.

Además, se puede llevar a cabo la utilización de MSCs autólogas o alogénicas. Si hablamos de autólogas nos referimos a los casos en los que la misma persona o animal es a la vez donante y receptor (se obtienen las MSCs del propio paciente). Si hablamos de alogénicas nos referimos a células trasplantadas que provienen de un donante, como sucede con las transfusiones sanguíneas o los trasplantes de órganos. La utilización de MSCs autólogas presenta graves inconvenientes que se relacionan con el tiempo necesario para su aislamiento y cultivo, así como con la edad o genes del individuo; es por ello que las MSCs alogénicas se proponen como más ventajosas para su uso en medicina regenerativa.

Estudio y ventajas de la terapia alogénica:

La terapia alogénica llama la atención de los investigadores por ser, supuestamente, inmuno-privilegiada, es decir, el sistema inmune del receptor sería incapaz de detectar a las MSCs del donante. Esta ha sido la premisa durante años y una de las grandes ventajas atribuida a la terapia con MSCs. Sin embargo, el estudio desarrollado por Clementina Rodellar y su equipo, del IA2, establece que las MSCs no serían realmente inmunoprivilegiadas.

Las células inmunes del receptor son capaces de reconocer a las MSCs alogénicas y de reaccionar frente a ellas destruyéndolas, lo que repercutiría negativamente tanto en la efectividad de la terapia como en su seguridad, por el riesgo de reacciones adversas. El principal responsable de que las MSCs sean reconocidas es el complejo mayor de histocompatibilidad (MHC), una molécula expresada por todas las células – incluidas las MSCs- y que el sistema inmune utiliza para diferenciar lo propio de lo ajeno, como si fuera una tarjeta de identificación. Además, incluso pueden producirse anticuerpos específicos frente al MHC de las MSCs, estableciéndose una memoria inmunológica – similar a la de las vacunas- que limitaría el volver a administrar las mismas MSCs.

Sin embargo, diversos estudios han observado un uso seguro y eficaz de MSCs alogénicas, indicando que su reconocimiento y la respuesta inmune frente a ellas no siempre se produce o puede suceder con baja intensidad. Esto se debe a que el reconocimiento inmune depende de varios factores que pueden variar de unas situaciones a otras. Para empezar, las MSCs expresan bajos niveles de MHC (baja inmunogenicidad), por lo que podrían pasar más desapercibidas para el sistema inmune que otras células alogénicas. Además, las MSCs son capaces de secretar diversos mediadores que hacen más tolerantes a las células inmunes (capacidad inmunomoduladora). El equilibrio entre la inmunogenicidad y la inmunomodulación de las MSCs es fundamental para disminuir el riesgo de que el sistema inmune las rechace, existiendo diversos factores que pueden influir sobre este equilibrio. Uno de los pilares fundamentales en la investigación desarrollada por el equipo de Clementina Rodellar es precisamente ver cómo la inflamación en el ambiente de la lesión, la diferenciación de las MSCs a células del cartílago, y la compatibilidad para el MHC entre donante y receptor pueden influir sobre dicho equilibrio, lo que resulta fundamental para lograr una terapia celular alogénica efectiva y segura, tanto para caballos como para personas.

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