Un equipo liderado por Izpisúa logra reducir a la mitad el tiempo de curación de las lesiones musculares
15:06
25 Mayo 2021

Un equipo liderado por Izpisúa logra reducir a la mitad el tiempo de curación de las lesiones musculares

La investigación abre el camino a la futura regeneración de tejidos en humanos

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Un grupo de investigadores españoles, con Juan Carlos Izpisúa, del Laboratorio de Expresión Génica y el Centro de Genómica y Bioinformática del Instituto Salk de La Jolla, en California (Estados Unidos), al frente, ha logrado regenerar células musculares de ratón activando sus precursores miogénicos, de forma que se reduce a la mitad el tiempo de recuperación de lesiones musculares.

El estudio, que hoy publica Nature Communications, arroja luz sobre los mecanismos que subyacen en la regeneración y crecimiento del músculo y abre la perspectiva de futura regeneración de tejidos en humanos, tanto para reparar lesiones en atletas como para la pérdida de masa muscular debida al envejecimiento o a la inmovilización obligada por ciertas enfermedades.

Las roturas musculares son las lesiones más frecuentes y en un 60% vuelven a romperse tras la recuperación. En esta nueva investigación se desvelan algunas claves sobre los cambios moleculares relacionados con la pérdida de músculo que implica el proceso de envejecer y que contribuye en muchos casos a la discapacidad.

Liderada por el español Juan Carlos Izpisúa, el trabajo se ha realizado en colaboración con la Unidad de Investigación del Departamento de Traumatología de la Clínica CEMTRO, en Madrid y con la Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM). De hecho, está promovido y financiado por la UCAM, la Fundación Dr. Pedro Guillén, la Asociación de Futbolistas Españoles (AFE) y la Fundación MAPFRE, y también cuenta con la colaboración del Comité Olímpico Español (COE).

'Cóctel de Yamanaka'

Para desentrañar los citado mecanismos, los investigadores han utilizado el conocido 'cóctel' de Yamanaka: combinación de proteínas (factores de transcripción) que controlan cómo se copia el ADN para su traslación a otras proteínas, en este caso para convertir células de la piel en otras que son pluripotentes, es decir que tienen la habilidad de convertirse en diferentes tipos de células.

La regeneración del músculo está mediada por las células madre musculares, llamadas células satélite. Estas se localizan en un nicho entre una capa de tejido conectivo (lámina basal) y las fibras musculares (miofibras).

Al estudiarlas en ratones los investigadores han visto que, en un modelo específico de miofibras, añadir los factores de Yamanaka a esos músculos acelera la regeneración muscular, reduciendo los niveles de la proteína Wnt4 en el nicho y activando las células satélite. Sin embargo, usando el modelo específico de células satélite no mejoraron la regeneración muscular, lo que ofrece pistas sobre el importante papel de Wnt4 en dicha regeneración.

Según Juan Carlos Izpisúa, estos hallazgos podrían llevar a tratamientos médicos que tengan como diana la proteína Wnt4. "Nuestro laboratorio ha desarrollado nuevas tecnologías de edición de genes que podrían utilizarse para acelerar la recuperación del músculo después de una lesión y mejorar su función. Podríamos utilizarla para directamente para reducir los niveles de Wnt4 en el músculo esquelético o para bloquear la comunicación entre Wnt4 y las células madre musculares".

ARNm e ingeniería genética, próximos objetivos

Además el equipo estudia otras vías para rejuvenecer las células, como ARNm e ingeniería genética, técnicas que podrían llevar a nuevos enfoques para la regeneración de tejidos y de órganos. No se trata, por tanto, de un trabajo aislado, sino que forma parte de una línea de estudio para acelerar la regeneración del músculo en la que está especialmente implicado Pedro Guillén, catedrático de Traumatología del Deporte en la UCAM y fundador y director de la Clínica CEMTRO.

El grupo había demostrado previamente que la manipulación de esos factores puede rejuvenecer las células y favorecer la regeneración en ratones, según un trabajo que publicaron en 'Cell' en 2016. "Entonces ya hicimos una reprogramación celular con ratones envejecidos del laboratorio de Carlos López-Otín, de la Universidad de Oviedo, a los que inyectamos estas moléculas y empezaron a correr porque sus tejidos celulares rejuvenecieron", comenta Guillén, recalcando que fue la base del nuevo hito científico.

El experimento se ha hecho esta vez con ratones jóvenes, a los que se inyectó un 'cassette' de moléculas de Yamanaka sin liberar en el músculo tibial anterior y en la pantorrilla, pero previamente degenerados con cardiotoxina para producir una lesión aguda grave. Después se les inyectó doxiciclina para liberar los factores de Yamanaka, lo que hizo disminuir la proteína Wnt4, activar las células madre satélite y producir más fibras musculares.

"La producción inmediata de muchas miofibrillas es lo que acorta el tiempo de curación de la lesión, tanto en una fibra lesionada como en una degenerada por la edad o por alguna enfermedad. Lo que ha quedado claro es que el músculo tardó el doble en recuperarse si no aplicábamos la doxiciclina", aclara el traumatólogo, incidiendo en que "todo músculo es músculo", es decir, que esta terapia celular serviría para cualquier área del aparato musculoesquelético, bien por estar lesionada o deteriorada por la edad.

¿Posible terapia universal?

Guillén ya casi visualiza la posibilidad de convertir esta experimentación animal en un tratamiento para los músculos lesionados, que podría ser virtualmente mediante inyecciones de lo componente utilizados en la investigación, "pero antes hay que demostrar que no es tóxico ni produce tumores", matiza el profesor.

Se abre así, y a su juicio, un futurible campo de ensayos clínicos que podrían favorecer la recuperación más efectiva y rápida de personas con lesiones deportivas, fundamentalmente atletas, pero también de personas mayores con músculos deteriorados por la edad, o de pacientes con inmovilización obligada por escayolas u otras causas. "Por ejemplo, la covid-19 está llevando a largos periodos de hospitalización y cuesta mucho tiempo recuperar la masa muscular perdida".

Para Guillén, estos logros han sido posibles "gracias a la valía de la sociedad civil, en la que tenemos que creer", puesto que el estudio ha contado con el impulso y financiación principal de la UCAM, además del apoyo de entidades como la Asociación de Futbolistas Españoles (AFE), la Fundación Mapfre Medicina, la propia Fundación Pedro Guillén y la colaboración del Comité Olímpico Español (COE)".


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