Células madre ocultas podrían estar detrás de la estenosis espinal

Un equipo de investigadores de Weill Cornell Medicine y el Hospital for Special Surgery identificó una población de células madre que parece ser la fuente principal de células para tendones y ligamentos en el cuerpo. Estas células, al volverse inusualmente activas en la región lumbar, pueden contribuir al crecimiento excesivo de ligamentos que comprime los nervios espinales, causando dolor, entumecimiento y dificultad para caminar.

La investigación, publicada el 7 de septiembre en la revista Cell, sugiere que apuntar a estas células madre podría abrir nuevas posibilidades para tratamientos contra la estenosis espinal, una afección que afecta a aproximadamente 103 millones de personas en todo el mundo. La condición se desarrolla cuando los ligamentos se engrosan, reduciendo el espacio dentro del canal espinal y ejerciendo presión sobre los nervios.

El estudio indica que la reducción de la señalización de calcio detuvo el crecimiento anormal en modelos de ratón. "Mientras que estudios previos habían propuesto varias células madre candidatas, ninguno había demostrado de manera definitiva que una sola población celular pudiera renovarse y generar todos los tipos de células de tendón y ligamento", afirmó el Dr. Matthew Greenblatt, coautor del estudio y profesor asociado de patología y medicina de laboratorio en Weill Cornell.

Tras identificar estas células, el equipo investigó su potencial para tratar la estenosis espinal, especialmente en pacientes que actualmente tienen pocas opciones más que la cirugía cuando la condición se vuelve severa. "Identificar estas células madre especializadas abre una nueva área de investigación que nos permite abordar esta enfermedad de manera más mecanicista, en lugar de esperar a que la condición del paciente empeore y requiera cirugía para aliviar la compresión nerviosa", agregó el Dr. Sravisht Iyer, otro coautor del estudio y cirujano de columna en el Hospital for Special Surgery.

Descubrimiento de las células madre para tendones y ligamentos

El Dr. Greenblatt y su equipo habían rastreado previamente varias poblaciones de células madre esqueléticas importantes. En 2018, identificaron la célula madre que inicia la reparación de fracturas en la capa externa del hueso y más tarde descubrieron células madre involucradas en la formación del cráneo y la columna vertebral. Sin embargo, encontrar un equivalente para tendones y ligamentos resultó más difícil debido a la presencia de muchas células similares a fibroblastos en estos tejidos.

El equipo analizó miles de células individuales y las clasificó en tipos celulares. Luego identificaron cuál tenía las propiedades asociadas con la "madurez celular". En este contexto, "madurez celular" se refiere a la capacidad de una población celular rara de renovarse continuamente mientras produce las células maduras necesarias para formar y mantener el tejido de tendón y ligamento. En modelos de ratón, los investigadores encontraron estas células en una región especializada dentro de los tendones y ligamentos que parece actuar como un reservorio para el crecimiento y reparación del tejido.

Posteriormente, el equipo utilizó lo aprendido de los ratones para buscar células similares en humanos. Las muestras de ligamento humano provinieron de tejidos extraídos quirúrgicamente por el Dr. Iyer de pacientes que habían dado su consentimiento informado. Los investigadores confirmaron que las células humanas podían renovarse y generar células de ligamento.

La señalización de calcio como posible objetivo terapéutico

Los investigadores examinaron si estas células podrían estar involucradas en la estenosis espinal lumbar. Compararon células madre de pacientes con estenosis con células de ligamentos espinales de personas que habían sufrido discos herniados pero no mostraban signos de estenosis. Los ligamentos de personas con estenosis contenían más de las nuevas células madre identificadas. Cuando los investigadores trasplantaron esas células en ratones, produjeron más células de tendón que las células madre extraídas de personas sin estenosis.

Además, las células madre asociadas con la estenosis mostraron una mayor señalización de calcio en comparación con las células sanas. La señalización de calcio es una de las formas en que las células se comunican internamente y controlan procesos como el crecimiento y la actividad. Al aumentar genéticamente la señalización de calcio en células madre de ligamentos sanos, los científicos pudieron desencadenar un crecimiento excesivo de tejido.

Por el contrario, al reducir la señalización de calcio en un modelo de ratón de estenosis espinal lumbar, se bloqueó el crecimiento celular anormal. Este hallazgo sugiere que la señalización de calcio podría convertirse en un objetivo terapéutico. También plantea la posibilidad de que los bloqueadores de los canales de calcio, una clase de medicamentos ya utilizados para tratar la hipertensión, podrían ser estudiados como tratamiento para la estenosis espinal en el futuro.

El Dr. Iyer destacó que "este es probablemente el primer trabajo que ha mostrado un objetivo terapéutico potencial para una de las condiciones de columna más comunes en el mundo". Las implicaciones de este descubrimiento podrían extenderse más allá de la estenosis espinal, ya que el Dr. Greenblatt planea investigar si las mismas células madre están involucradas en otras condiciones de tejidos conectivos.

Este trabajo fue apoyado en parte por varias fundaciones y premios, incluyendo la Marfan Foundation y los Institutos Nacionales de Salud.

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