Las fracturas óseas en modelos experimentales diabéticos sanan mejor en presencia de una proteína que estimula la actividad de las células madre esqueléticas, según revela un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, en Palo Alto, California, Estados Unidos, y publicado en la revista Science Translational Medicine.

La proteína contrarresta una disminución en la actividad de las células madre que los investigadores observaron tanto en modelos de ratón de diabetes como en muestras de hueso de pacientes diabéticos que habían sido sometidos a reemplazos articulares. Los autores esperan que el descubrimiento conduzca al descubrimiento de otras maneras de ayudar a las personas con diabetes a que curen más eficientemente los huesos rotos.

"Hemos descubierto la razón por la cual algunos pacientes con diabetes no se curan bien de las fracturas y hemos encontrado una solución que puede aplicarse localmente durante la cirugía para reparar la ruptura", ha afirmado el director del Instituto de Stanford de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa, Michael Longaker, quien ha añadido que "la diabetes está desenfrenada en todo el mundo y cualquier mejora en la capacidad de las personas afectadas para curar las fracturas podría tener un efecto enormemente positivo en su calidad de vida".

Según recoge el portal El Médico Interactivo, la diabetes, además de causar oscilaciones peligrosas en los niveles de azúcar en la sangre después de las comidas, lleva a muchos otros síntomas debilitantes, como disminución de la capacidad para curar lesiones de tejidos blandos y fracturas del esqueleto, aunque se desconoce la razón molecular precisa de esta alteración de la cicatrización ósea.

Longaker, profesor de cirugía plástica y reconstructiva, y los coautores Charles Chan, investigador del Instituto de Células Madre, y Ruth Tevlin, investigadora postdoctoral, se basan en trabajos previos en las que ellos y colegas del laboratorio de la autora Irving Weissman, profesora de Patología y Biología del Desarrollo, identificaron y describieron una población de células en los huesos de ratones que sirven como células madre esqueléticas.

Estas células madre adultas pueden convertirse en todos los componentes del sistema esquelético, incluyendo hueso, cartílago y una parte de la médula ósea conocida como estroma. Posteriormente, estos expertos mostraron que la curación de fracturas en ratones se ve gravemente afectada cuando estas células madre se agotan, un hallazgo que les hizo pensar. "Queríamos aplicar lo que sabíamos acerca de las células madre esqueléticas al problema de la deficiencia de cicatrización ósea en las personas con diabetes", ha destacado Chan.

Los investigadores usaron un modelo de ratón de diabetes tipo 2, en el que la enfermedad surge cuando los animales tienen alrededor de cuatro semanas de edad. Antes del desarrollo de la enfermedad, los ratones prediabéticos fueron capaces de curar las fracturas de los huesos de las patas tan eficazmente como los roedores de tipo salvaje, vieron los investigadores. En contraste, después de que la enfermedad se había manifestado, el hueso reparado era significativamente más débil y menos denso que el hueso en los animales de control.

Cuando compararon el número de SSCs en el hueso cicatrizante siete días después de la fractura, encontraron que los roedores diabéticos tenían cantidades significativamente menores de estas células que los animales de control.

Una serie de experimentos posteriores descartó una razón sistémica para esta reducción en el número de células madre, y confirmó que las células en sí eran totalmente funcionales, lo que dejó solamente un posible problema con las señales que las células estaban recibiendo del ambiente circundante, o del lugar. Cuando Tevlin y sus colegas analizaron ese ambiente, vieron que los animales diabéticos produjeron niveles significativamente más bajos de una familia de proteínas de señalización llamada hedgehog que se sabe que desempeñan un papel crítico en muchos procesos biológicos, como el desarrollo embrionario y la regeneración de tejidos.

Los investigadores colaboraron con el coautor Philip Beachy, profesor de Bioquímica y Biología del Desarrollo, para probar si el bloqueo artificial de la vía de señalización hedgehog podría perjudicar la curación ósea en ratones no diabéticos. De esta forma, encontraron que en los ratones de control expuestos a una molécula que bloqueaba esta vía los huesos recuperados eran más débiles y más frágiles, al igual que en los animales diabéticos. "Entonces, tuvimos que probar si añadir las proteínas de señalización hedgehog de nuevo en el entorno local en los animales diabéticos restauraba su capacidad para curar las fracturas", ha explicado Longaker.