Células inmunitarias aceleran la reparación muscular con un método sorprendente

La reparación del tejido muscular a nivel celular resulta ser un proceso sorprendentemente complejo. El cuerpo no responde de la misma manera a todos los tipos de daño. Por ejemplo, un desgarro muscular repentino por una lesión deportiva es muy diferente a la disminución gradual de la fuerza muscular observada en condiciones como la distrofia muscular.

Un equipo de investigación del Cincinnati Children's Hospital Medical Center descubrió un proceso de reparación compartido y inesperado que podría ayudar al organismo a recuperarse de varios tipos de daño muscular. Los hallazgos fueron publicados el 21 de noviembre de 2025 en la revista Current Biology. El proyecto fue liderado por el autor principal Gyanesh Tripathi, PhD, y el autor correspondiente Michael Jankowski, PhD, quien supervisa la División de Investigación en el Departamento de Anestesia del hospital y es Director Asociado de Investigación Básica en el Centro de Investigación del Dolor Pediátrico.

El mecanismo recién identificado involucra a los macrófagos, un tipo de célula inmunitaria. Estas células son conocidas por actuar como pequeños equipos de limpieza que eliminan bacterias, células muertas y otros materiales no deseados.

Una señal de reparación similar a la de las neuronas

"La mayor sorpresa fue descubrir que un macrófago tiene una propiedad similar a la sináptica que entrega un ion a una fibra muscular para facilitar su reparación tras una lesión", comentó Jankowski. "Es literalmente como funciona una neurona, y está operando de manera extremadamente rápida para regular la reparación".

Los científicos han sabido durante mucho tiempo que los macrófagos responden a lesiones musculares liberando citoquinas y quimioquinas que generan inflamación, influyen en el dolor y ayudan a impulsar el crecimiento y la regeneración de las fibras musculares.

La búsqueda de alivio del dolor conduce a un descubrimiento diferente

El equipo de investigación inicialmente buscaba formas de aliviar el dolor durante la recuperación postoperatoria. Buscaban pistas que pudieran eventualmente reducir la necesidad de medicamentos para el dolor que conllevan efectos secundarios significativos.

Aunque no encontraron un nuevo enfoque para el alivio del dolor, identificaron un proceso que acelera la reparación muscular. Este descubrimiento podría apoyar el desarrollo de futuros tratamientos para la pérdida muscular y lesiones agudas. Los hallazgos también sugieren que los macrófagos podrían eventualmente servir como "vehículos de entrega" especializados para terapias celulares dirigidas a una gama más amplia de condiciones médicas.

"Estos son macrófagos infiltrantes, un tipo muy específico. No son los que ya residen en el tejido. Estos llegan después de que ocurre el daño", explicó Jankowski.

Pruebas en tiempo real de activación muscular rápida

En experimentos que utilizaron modelos de ratón con dos tipos diferentes de lesiones, los investigadores examinaron cómo los macrófagos interactúan con las miofibras que forman el tejido muscular. Incluso pudieron capturar momentos clave de esta actividad mientras ocurría.

Al utilizar ráfagas breves de un químico diseñado para activar los macrófagos, el equipo observó que estas células inmunitarias formaban contactos similares a los sinápticos con las miofibras. Luego, los macrófagos liberaron iones de calcio directamente a las fibras musculares, acelerando las primeras etapas de la curación. En un lapso de 10 a 30 segundos, los investigadores midieron ráfagas de actividad eléctrica dentro del músculo dañado.

"Esto ocurre de manera muy rápida. Puedes activar el macrófago y hacer que el músculo se contraiga sutilmente casi de inmediato", afirmó Jankowski.

Efectos curativos observados en modelos de lesión y enfermedad

El mismo tipo de señalización impulsada por macrófagos también ayudó a ratones con daño muscular similar al de una enfermedad. Tras reconocer la lesión, las células inmunitarias se agruparon en el sitio y desencadenaron oleadas de actividad en las fibras musculares. Después de 10 días, los ratones que recibieron este tratamiento tenían sustancialmente más nuevas fibras musculares que los ratones del grupo de control.

"Una respuesta similar a la sináptica funcionó en ambos escenarios", comentó Jankowski.

Próximos pasos en la investigación

Se necesita más trabajo para determinar si los macrófagos humanos se comportan de la misma manera cuando se lesiona el músculo. Si lo hacen, los investigadores aún deberán aprender a guiar o controlar el proceso de maneras que puedan usarse de forma segura como terapia.

El equipo también está interesado en un resultado inesperado: aunque los macrófagos infiltrantes aceleraron la curación, no parecieron reducir el dolor agudo. Comprender por qué ocurre esto podría ayudar a explicar por qué alrededor del 20% de los niños que se someten a cirugía continúan experimentando dolor persistente después.

De cara al futuro, los investigadores desean explorar si los macrófagos pueden entregar otras señales o materiales útiles a las células musculares.

Los coautores de Cincinnati Children's incluyen a Adam Dourson, PhD, Fabian Montecino-Morales, PhD, Jennifer Wayland, MS, Sahana Khanna, Megan Hofmann, Hima Bindu Durumutla, MS, Thirupugal Govindarajan, PhD, Luis Queme, MD, PhD, y Douglas Millay, PhD. La Instalación de Bioanálisis e Imágenes de Cincinnati Children's también contribuyó al trabajo.

La financiación para esta investigación provino de subvenciones proporcionadas por los Institutos Nacionales de Salud (R01NS105715, R01NS113965, R61/R33AR078060, R01AR068286, R01AG082697) y la Fundación de Investigación del Hospital Infantil de Cincinnati.

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