La artrosis, enfermedad degenerativa del cartílago que afecta a la mayoría de la población anciana, compromete gravemente la calidad de vida de los pacientes. Ante esta patología aún poco estudiada, investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE) han explorado la posibilidad de nuevos tratamientos terapéuticos mediante la inyección de células madre, hasta ahora poco fructíferos, debido a su muerte prematura.
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Los científicos han descubierto que combinando la inyección de células madre con una aportación de glucosa liberada progresivamente, su supervivencia se prolongaba y permitía estimular la regeneración del cartílago. Estos resultados preliminares, pero ya prometedores, se publican en la revista International Journal of Pharmaceutics y abren la puerta a nuevas perspectivas para las terapias regenerativas.
La artrosis, que puede aparecer a los 40 años, se generaliza con la edad afectando al 65% de la población mayor de 65 años y al 80% de la población mayor de 80 años. Esta afección degenerativa del cartílago causa fricciones que provocan inflamaciones, dolores, hinchazones y rigidez, creando a veces verdaderos impedimentos. Afecta mayormente a las articulaciones de las rodillas, las caderas, la columna vertebral y las manos. A pesar de la extensión de la población afectada, relativamente pocas investigaciones están dedicadas a esta enfermedad multifactorial.
Hasta ahora, a las personas afectadas se les proponen tratamientos antiinflamatorios para reducir el dolor o lubricantes, como el ácido hialurónico, naturalmente presente en el cuerpo pero cuya producción disminuye con la edad, para limitar las fricciones. En los casos más problemáticos, la colocación de prótesis resulta necesaria.
Curar en vez de aliviar
Los grupos de Éric Allémann, profesor ordinario en la sección de ciencias farmacéuticas de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, y de Olivier Jordan, maestro de enseñanza e investigación, se interesan desde hace unos quince años en el desarrollo de nuevos tratamientos terapéuticos. Contribuyen a varios ejes de investigación, entre ellos la inyección de células madre en las articulaciones que liberan naturalmente biomoléculas, como factores de crecimiento, capaces de interactuar con las células del cartílago para disminuir la inflamación y estimular el crecimiento de nuevas células.
"El problema es que estas células madre, que provienen de otra parte del cuerpo del paciente (generalmente grasa o médula ósea), no se encuentran en un entorno óptimo para su crecimiento y mueren muy rápidamente, sin haber tenido tiempo de liberar suficientes moléculas con efectos beneficiosos sobre las células degeneradas", explica Paula Gonzales-Fernandez, doctoranda en el laboratorio de Éric Allémann y primera autora del estudio. "Esto es particularmente cierto para las inyecciones de células madre en las articulaciones, ya que estos tejidos no están vascularizados y por lo tanto no están provistos de nutrientes y oxígeno", prosigue la investigadora.
Nutrir las células madre para asegurar su supervivencia
Para sortear este problema, los científicos intentaron proporcionar a estas células madre una fuente de energía para aumentar su vida útil. "La glucosa era un buen candidato, pero se eliminaba rápidamente de forma natural por los fluidos del cuerpo. La sutileza de nuestro trabajo fue adherir las moléculas de glucosa al ácido hialurónico, para que la glucosa no fuese eliminada de inmediato, sino que se liberase en pequeñas dosis regulares", explica Olivier Jordan.
Los autores del estudio probaron la vida útil de las células madre con y sin glucosa modificada, en condiciones de laboratorio. Constataron que las células madre, inyectadas a cultivos celulares de tejido cartilaginoso, sobrevivían más de tres días en presencia de la glucosa asociada al ácido hialurónico (frente a menos de 24 horas en ausencia de esta glucosa). Estos tres días son suficientes para liberar los factores de crecimiento y moléculas activadoras que originan la regeneración del cartílago.
"Estos resultados son muy alentadores y prometedores, pero aún están en la etapa de cultivos celulares en laboratorio. Nuestro próximo paso es confirmar estos resultados en un modelo animal", indica Éric Allémann. Este enfoque, que consiste en agregar un nutriente (en este caso la glucosa) al ácido hialurónico, abre nuevas perspectivas para las terapias mediante células madre en entornos mal vascularizados y pobres en nutrientes, como las articulaciones artrósicas, pero también para otras terapias regenerativas.