Lesión muscular en ratones reparado con Trasplante de Células Madre

Los ratones con lesiones musculares obtienen aumento de masa muscular con el trasplante de células madre.

Investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder han encontrado que la pérdida de la función muscular y la masa, que es una consecuencia del envejecimiento, se pueden prevenir mediante el trasplante de ciertos tipos de células madre en las patas de los ratones.

Bradley Olwin, líder del estudio y profesor del departamento de CU-Boulder biología molecular, celular y del desarrollo, junto con los co-autores John K. Hall, Glen Bancos y Jeffrey Chamberlain, han descubierto que lesiones musculares en las extremidades de ratones pueden ser reparadas mediante la inyección de células madre (procedentes de ratones donantes), en el músculo de la pierna.

Olwin y su equipo hicieron el descubrimiento extrayendo entre 10 y 50 células madre, así como miofibras adjuntas, las cuales son particulares de los músculos esqueléticos, de ratones sanos de tres meses de edad, y se trasplantaron a los ratones lesionados. Estas células madre de músculo fueron encontrados en las poblaciones de células satélite, que reparan y mantienen los músculos esqueléticos y se encuentran entre las fibras musculares y tejido conectivo cercano.

Sólo unos días después de la inyección, el daño fue reparado. Además, el músculo tratado aumentó un 50 por ciento de la masa con un incremento del 170 por ciento en el tamaño, y fue capaz de sostenerse a sí mismo en el resto de la vida del ratón, que tenia unos dos años.

"Encontramos que las células madre trasplantadas están permanentemente alterando y reduciendo el envejecimiento del músculo trasplantado, manteniendo la fuerza y la masa", dijo Olwin.

Los investigadores esperaban que las células trasplantadas que se inyectaron en el músculo lesionado, repoblaran, repararan el músculo y se disiparan. Pero se sorprendieron cuando las células se mantuvieron reparando constantemente el musculo.

"En este estudio, las características que vemos con el envejecimiento de los músculos simplemente no estaban ocurriendo", dijo Olwin. "El material trasplantado parecía poner en las células madre a una velocidad alta para la auto-renovación, fundamentalmente hacerse cargo de la producción de las células musculares. Pero  el equipo encontró que  cuando las células madres trasplantadas y miofibras asociados se les inyectó a los ratones sanos en ramas de los músculos, no había  evidencia apreciable para el crecimiento de la masa muscular.

"El entorna en el que las células madre se inyectan es muy importante, porque cuando se dice que existe una lesión, responden de una manera única. Aun no sabemos por qué las células trasplantadas no están respondiendo al entorno que las rodea, de la forma en que las células que ya están allí responden. Es fascinante, y algo tenemos que entender. "

Se investigaron las células del donante en los ratones lesionados mediante el uso de la proteína verde fluorescente, que brilla bajo luz ultravioleta. Se encontró que varias células trasplantadas se fusionaron a miofibras y que el número de células satélite habían aumentado.

"Es nuestra esperanza que algún día se pueda identificar pequeñas moléculas o combinaciones de moléculas pequeñas que podrían aplicarse a los endógenos de células madre musculares de los humanos para imitar el comportamiento de las células trasplantadas", dijo Olwin. "Esto eliminaría la necesidad de trasplantes de células en total, la reducción del riesgo y la complejidad de los tratamientos."

Este estudio fue publicado en Science Translational Medicine el 10 de noviembre 2011.