CELULAS MESENQUIMALES (CMS)
Desde el primer estudio de Friedestein hace más de 40 años, la investigación en el campo de las células madre (células mesenquimales) (CMS) ha ido ganando popularidad y atención, particularmente en la última década. En varios estudios se ha observado que las CMS pueden ser fácilmente aisladas de diversos tejidos y utilizadas en diferentes procedimientos de la traumatología.
Las células mesenquimales, pueden aislarse fundamentalmente del cordón umbilical, de la médula ósea, del tejido adiposo, de la sangre periférica y de muchos otros órganos más pero en menor proporción (Hígado, músculo, tejido sinovial, pulmón, etc.).
Las CMS son células muy primitivas en la estirpe celular y son pluripotenciales, pudiéndose diferenciar en cualquier grupo celular de otros tejidos como: hueso, músculo, tendones, tejido conectivo, cartílago, vasos, en incluso en tendones, adipocitos, células epidérmicas y estroma medular (Ver esquema adjunto) (Jiang Y).
Las CMS producen factores de crecimiento (FC) y citoquinas que promueven la expansión y diferenciación de las MSC y que tienen además la capacidad de modificar la respuesta de las células inmunes inflamatorias.
El efecto antiproliferativo, inmunomodulador y antiinflamatorio de las CMS ha centrado la atención de estas células como potenciales agentes terapéuticos en enfermedades causada por el sistema inmune que incluyen la enfermedad injerto contra huésped, el rechazo tras el trasplante de órganos sólidos y las enfermedades autoinmunes.
Características de CMS
Podemos decir que la CMS se define por una combinación de características fenotípicas y funcionales. Para identificarlas:
- Deben tener una adherencia plástica bajo condiciones de cultivo estándar.
- Además mediante estudios de citometría de flujo, deben contener la expresión CD73, CD90 y CD105 y deben de faltar la expresión de CD45, CD34, CD14 o CD11b, y los antígenos de Superficie CD79a o CD19 y las moléculas de superficie HLA-DR.
- Deben ser capaces de diferenciarse en osteoblastos, condrocitos y adipocitos.
- Son células con memoria, por lo que son muy activas en la reproducción de los tejidos de su mismo segmento embrionario.
Características de CMS
Podemos decir que la CMS se define por una combinación de características fenotípicas y funcionales. Para identificarlas:
- Deben tener una adherencia plástica bajo condiciones de cultivo estándar.
- Además mediante estudios de citometría de flujo, deben contener la expresión CD73, CD90 y CD105 y deben de faltar la expresión de CD45, CD34, CD14 o CD11b, y los antígenos de Superficie CD79a o CD19 y las moléculas de superficie HLA-DR.
- Deben ser capaces de diferenciarse en osteoblastos, condrocitos y adipocitos.
- Son células con memoria, por lo que son muy activas en la reproducción de los tejidos de su mismo segmento embrionario.
Propiedades biológicas de CMS
Diferenciación y Plasticidad potencial de las células CMS
Hay un basta literatura que avala en el proceso de diferenciación de CMS desde varios orígenes de tejido hacia condorcitos, adipocitos, osteoblastos y las células del sistema musculoesquelético, a saber: tendinocitos, ligamentocitos y las células de músculo liso
Diferenciación de CMS hacia condrocitosin Vitro en un en cultivo 3D y con la adición de factores de diferenciación. Entre estos factores de crecimiento están los TGF-b, así como proteínas morfogenéticas (BMPs), que son las más potentes inductores para promover la condrogénesis de CMS.
Para CMS humanas, los factores de crecimiento TGF-b2 y TGF-b3 demostraron ser más activos que TGF-b1 en la promoción de condrogénesis, con un fuerte efecto sobre la mineralización de la TGF-b3.
Terapias basadas en CMS en enfermedades osteoarticulares
En la Artrosis degenerativa:
La Osteo-artrosis (AO) primaria de la articulación es la enfermedad más común en los adultos, con una prevalencia de 12 % en el grupo de edad de 60 años.
Las OA de rodilla grave provocan persistente dolor y rigidez matutina, quedando reducida la función y la calidad de vida. La terapia disponible eficaz hasta ahora ha sido la Cirugía de artroplastia de rodilla.
Recientemente se han iniciado unas líneas de investigación para comprobar el beneficio terapéutico es la
inyección intra-articular de las células mesenquimales derivadas del tejido adiposo (CAS) o de tejido de médula ósea (CMS) en Modelos preclínicos de OA en grandes animales (cabras y conejos) y
modelos murinos.
En el disco intervertebral.
En los últimos años se han venido desarrollando trabajos de investigación tanto in vitro como in vivo en animales de experimentación sobre el papel que pueden jugar las CMS en la regeneración de los componentes del disco intervertebral. Varios autores (Le Maitre CL, Blanco, JF, Hiyama A, Henriksson HB, Haufe SM., Risbud MV, Ruan D, Sakai D, Yang SH,) concluyen en que es posible la reparación de estos discos degenerados artificialmente.
Pero más recientemente se están publicando trabajos con aplicación en la clinica humana de la infusión de CMS intradiscal y paradiscalmente a fin de regenerar estos discos en pacientes jóvenes con un grado poco evolucionado de Discopatías degenerativas. (Orozco L, Fassett DR) .
Podemos resumir las aplicaciones en Patología Osteo-articular en las siguientes:
* Patología intra-articular (cadera, rodilla, tobillo, etc.)
-Edema óseo de cualquier etiología (No tumoral)
- Necrosis Ósea localizada (Cabeza de Fémur, Cóndilos Femorales, Astrágalo, Tibia, etc.)
-Condropatías (osteocondritis, ulceras condrales, defectos condrales traumáticos). (Haleem, Kuroda R)
- Artrosis degenerativa (OA)
-Enfermedades Reumáticas autoinmunes (Artritis reumatoide) (Gonzalez-Rey E, Tyndall A.)
Esquema de Jorgensen Ch. para la Osteoartritis de Cadera
Patología extra-articular
- Retardos de consolidación y pseudoartrosis de fracturas
- Fusiones óseas ( artrodesis, fusiones vertebrales) (Errico TJ)
- Tratamiento de la enfermedad Discal (regeneración discos y platillos vertebrales
Otras Aplicaciones
- Terapias basadas en CMS han sido propuestas en anteriores ensayos clínicos para tratamiento de la enfermedad de injerto contra – huésped.
- En isquemia de miembros.
- En el infarto de miocardio
- En fístulas arteriovenosas
- En la enfermedad de Crohn
- En ulceras diabéticas de miembros
- En la regeneración de tejidos blandos como músculos, Piel, Tendones, ligamentos, etc.
Más recientemente se están efectuando Trabajos de investigación en lesiones medulares sobre modelo de experimentación animal (cerdos) obteniéndose una regeneración de medula espinal con resultados positivos a dos años lo que genera grandes expectativas en este terreno tan específico del lesionado medular (J. Vaquero)
Resumen:
La terapia Biológica encaminada a tratar problemas en los que sea necesaria una regeneración y reparación tisular esta cada día más en alza y nos abren unas expectativas insospechadas con respecto al campo de la Traumatología y Cirugía Ortopédica.
Los procedimientos de terapia tisular con PRP y factores de Crecimiento así como con CMS son hoy día una realidad cierta en la que ya tenemos experiencia y en la que venimos trabajando desde hace 8 años con excelentes resultados.
La evidencia ha demostrado que en el campo de la patología del aparato locomotor dan mejores resultados las CMS procedentes de la medula ósea que las CMS procedentes del tejido adiposo aunque en este tejido sean más numerosas. Debido al concepto de la “memoria” ya citado.
En la práctica general no se deben nunca implantar con fibrina: anulan su movilidad y por tanto su capacidad de aglomeración, conduciendo a la apoptosis.
Esto nos ha llevado completar y ampliar el abanico de indicaciones que en unos casos mejoran y complementan los tratamientos quirúrgicos y que en otros los pueden llegar a sustituir completamente.
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