Cercetătorii au identificat o subpopulaţie de celule stem mezenchimale din măduva osoasă care exprimă markerul CD73. Aceste celule au un potenţial mai mare de proliferare şi diferenţiere şi joacă un rol semnificativ în vindecarea oaselor, migrând la locul unei fracturi şi dezvoltându-se în cartilaj şi celule osoase ca parte a procesului de reparare. Descoperirea este importantă pentru medicina regenerativă, calea naturală de auto-vindecare a corpului
Celulele stem mezenchimale (CSM) au un mare potenţial în restaurarea ţesuturilor deteriorate. Până de curând însă nu se ştia prea multe despre plasticitatea in vivo a acestora. O echipă de cercetare de la Universitatea Tsukuba a identificat o subpopulaţie de CSM care promovează vindecarea fracturilor osoase şi prezintă o capacitate sporită de diferenţiere în diferite tipuri de celule.
CSM se găsesc în măduva osoasă şi sunt "multipotente", ceea ce înseamnă că se pot reînnoi şi se pot dezvolta într-o varietate de tipuri de celule specializate, respectiv celule osoase, grase şi cartilaginoase. Anterior, cercetătorii dezvoltaseră o linie de şoareci care a folosit proteine fluorescente verzi (GFP) pentru a evidenţia celulele care exprimă molecula cunoscută sub numele de CD73.
Studiile măduvei osoase în linia de şoareci au arătat că o subpopulaţie de CSM exprimă CD73 precum şi celulele endoteliale sinusoidale (sECs), care fac parte din sistemul vascular al măduvei osoase.
CSM care au testat pozitiv pentru CD73 au proliferat mai mult decât CSM negativ pentru CD73, şi au avut un potenţial mai mare de diferenţiere în diferite tipuri de celule. Acest fapt a indicat că aceste CSM ar putea fi deosebit de eficiente pentru repararea oaselor. În urma acestor descoperiri cercetătorii au continuat să studieze funcţiile CSM pozitiv CD73 în vindecarea fracturilor.
Vindecarea unei fracturi are loc în mai multe etape. Coagularea sângelui care se formează în timpul fracturii devine ulterior un calus de ţesuturi fibroase şi cartilaje după care urmează formarea calusului osos dur. Osul este apoi remodelat pe măsură ce înlocuieşte calusul dur până ajunge la forma sa obişnuită.
„Generarea calusului depinde în mod critic de recrutarea CSM din ţesutul înconjurător şi din măduva osoasă. Prin urmare, modelele de vindecare a fracturilor sunt utile pentru explorarea dinamicii celulare a migraţiei CSM şi a diferenţierii lor în timpul regenerării ţesuturilor", explică profesorul asistent Kenichi Kimura.
Echipa a putut observa cum CSM pozitiv CD73 s-au deplasat la locul fracturii şi au format cartilaje noi şi celule osoase pentru a vindeca fractura. De asemenea, sECs CD73 pozitiv au fost şi ele implicate în vindecarea fracturii contribuind la procesul de "neovascularizare", formarea vaselor noi de sânge care au susţinut vindecarea osului.
Cercetătorii au continuat să grefeze CSM CD73-pozitiv în zona unei fracturi şi au observat îmbunătăţirea semnificativă a procesului de vindecare în comparaţie cu modelele grefate cu CSM CD73-negativ.
Cercetarea va fi publicată în numărul din decembrie al revistei Bone Reports.
Specialiştii spun că identificarea acestei subpopulaţii de celule stem mezenchimale ar putea fi extrem de folositoare în medicina regenerativă şi în tratamentul fracturilor.
