Investigadores de la Universidad de Stanford en Estados Unidos han conseguido demostrar por primera vez que las células madre adultas del músculo tienen la capacidad para autorrenovarse una vez trasplantadas. Los investigadores trasplantaron las células madre a las patas traseras de ratones con lesiones experimentales y pudieron restablecer su funcionamiento. Los resultados del trabajo se han hecho públicos durante la reunión anual de la Sociedad Americana de Biología Celular que se celebra en San Francisco.
Las células madre adultas del estudio fueron aisladas de una población mixta de células satélite del músculo esqueletal de los ratones. Las células madre del músculo adulto esqueletal (CMME) que viven justo bajo la membrana que rodea las fibras musculares, suelen responder a daños en el tejido al producir células progenitoras que se convierten en mioblastos, fusionándose en miofibras para reparar el tejido dañado.
Los científicos trasplantaron las células madre en ratones con el sistema inmune suprimido cuyas células satélite musculares habían sido eliminadas de su pata trasera por radiación.
Los investigadores, dirigidos por Alessandra Sacco y Helen Blau, habían modificado genéticamente las células madre trasplantadas para que expresaran Pax7 y las proteínas de luciferasa. Como resultado, cada célula trasplantada brillaba bajo la luz ultravioleta y podía ser seguida con facilidad.
Los científicos pudieron así seguir cada célula trasplantada a medida que proliferaba con rapidez y injertaba su progenie en el tejido muscular irradiado. Los autores luego lesionaron el tejido regenerado, activando ondas masivas de crecimiento celular muscular y de reparación, y posteriormente mostraron que las células madre y su descendencia habían conseguido sanar la segunda pérdida de funcionamiento de la curación muscular.
Después de aislar las células madre que brillaban por la luciferasa del animal trasplantado, los científicos duplicaron, o clonaron, las células en el laboratorio. Como las células madre originales, las copias clonadas estaban intactas y eran capaces de renovarse.
"Estamos emocionados con los resultados. Se sabía que estas células satélite son cruciales para la regeneración del tejido muscular pero es la primera demostración de la autorrenovación de una única célula", explica Alessandra Sacco.
Según señalan los investigadores, la capacidad de aislar y trasplantar células madre musculares adultas esqueletales podría tener un amplio impacto en el tratamiento no sólo de una variedad de enfermedades de desgaste muscular, como la distrofia muscular, sino también de graves lesiones musculares o la pérdida de función derivada del envejecimiento o del desuso.
En otros experimentos, los investigadores trasplantaron entre 10 y 500 células madre con luciferasa en los músculos de las patas de ratones. Estas células también proliferaron y se injertaron formando nuevas miofibras y fusionándose con las fibras lesionadas.
A diferencia de las células tumorales, las células madre trasplantadas lograban la homeostasis, creciendo a un nivel constante estable y dejando de replicarse.
Después de demostrar que las células madre trasplantadas proliferaban y restablecían por completo la función perdida del animal, los investigadores recuperaron las nuevas células madre del trasplante con una potencia total de células madre y reuniendo los criterios de la prueba del "estándar de oro" de las células madre multipotentes adultas.
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