Celulele stem musculare pot transforma și vindeca oasele rupte

Într-un studiu publicat recent în Proceedings of the National Academy of Sciences, cercetătorii de la Perelman School of Medicine, Universitatea din Pennsylvania, au demonstrat că anumite celule stem din mușchiul scheletic au capacitatea de a contribui semnificativ la vindecarea fracturilor osoase complexe, prin transformarea lor în celule osoase mature. Această descoperire poate redefini abordările terapeutice în cazurile de traumatisme severe, unde vindecarea spontană este adesea ineficientă.
Vindecarea fracturilor implică, în mod tradițional, celule stem din periost – membrana care acoperă osul. Totuși, în cazul fracturilor deschise, unde se produce o pierdere masivă de țesut moale, regenerarea este adesea compromisă. Mecanismele precise care stau la baza acestui eșec nu sunt pe deplin înțelese.

Noul studiu evidențiază contribuția celulelor Prg4+, un tip de progenitori fibro-adipogenici (FAP) localizați în mușchiul scheletic, în procesul de regenerare osoasă.

Despre studiu

Transformarea celulară demonstrată in vivo

În modele murine, cercetătorii au observat că celulele Prg4+ migrează rapid către zona fracturii, unde dau naștere tuturor tipurilor celulare necesare refacerii osoase: condrocite, osteoblaste și osteocite. Acestea se integrează în structura de calus și contribuie activ la reconstrucția arhitecturii osoase.

Plasticitate între mușchi și os

Studiul a oferit pentru prima dată dovezi că celulele stem din mușchi pot deveni complet celule osoase funcționale, capabile ulterior să contribuie la menținerea unei populații de celule stem în periost. Acest fenomen de transdiferentiere deschide o nouă direcție în biologia regenerativă.

Rol esențial în vindecare

Atunci când cercetătorii au eliminat selectiv celulele Prg4+, vindecarea osoasă a fost semnificativ întârziată, confirmând importanța lor critică în procesul de regenerare.

Implicații clinice

Descoperirea oferă o nouă perspectivă asupra tratamentului fracturilor, în special în situații în care regenerarea spontană este deficitară:

• fracturi deschise și traume severe cu pierderi tisulare extinse
• Leziuni din zone cu musculatură redusă (genunchi, gleznă)
• Pacienți vârstnici cu masă musculară scăzută și capacitate redusă de vindecare

Posibile strategii terapeutice viitoare includ:

• Stimularea locală a celulelor Prg4+ prin factori de creștere sau molecule mici
• Transplantul local de celule Prg4+ activate la nivelul fracturii

Concluzii

Celulele Prg4+ acționează asemenea unei echipe de intervenție structurală biologică, migrând la locul leziunii și reconstruind osul. Studiul confirmă că mușchiul scheletic joacă un rol activ în vindecarea osoasă și nu doar un rol pasiv de suport mecanic.

„Această abordare oferă organismului un impuls natural pentru a se vindeca mai eficient”, a declarat Ling Qin, autor principal al studiului.

Perspective de cercetare

Echipa își propune să investigheze în continuare alte subtipuri de celule FAP și modul în care acestea pot contribui la regenerarea țesuturilor. În plus, integrarea acestor descoperiri în terapii regenerative personalizate ar putea transforma tratamentul fracturilor severe în anii următori.