Con la ayuda de matrices biomiméticas, un equipo de investigadores liderado por bioingenieros de la Universidad de California (Estados Unidos) ha descubierto el mecanismo exacto por el que el fosfato de calcio puede unirse a las células madre para convertirse en células creadoras de huesos.

Los resultados del estudio, publicados en «PNAS», pueden ayudar a los investigadores a perfeccionar el diseño de los biomateriales que estimule a las células madre para crear un nuevo hueso. Además, afirman que la investigación también puede señalar nuevos objetivos para tratar defectos óseos y trastornos metabólicos óseos como fracturas graves y la osteoporosis.

En este trabajo, los autores han descubierto que cuando los iones de fosfato se disuelven gradualmente de los materiales, son asumidos por las células madre y utilizados para producir de trifosfato de adenosina (ATP). A continuación, un producto metabólico de la ATP denominado adenosina señala a las células madre para que se conviertan en células formadoras de huesos.

«Ya sabíamos hace años que los materiales basados en el fosfato de calcio promueven una diferenciación osteogénica de las células madre, pero no sabíamos por qué», explica Shyni Varghese, profesora en la Facultad de Ingeniería Jacobs de la Universidad de California San Diego (Estados Unidos).

Además, afirma que fue una sorpresa que «los biomateriales estuviesen conectados a las vías metabólicas. No sabíamos cómo podían influir estas vías metabólicas en el compromiso de las células madre para formar huesos», concluye.

Actualmente, el equipo de investigadores está trabajando en varios proyectos para entender cómo prosperan y se diferencian las células madre en distintos tipos de células. Con esta información, esperan poder diseñar biomateriales que puedan ser utilizados para ayudar a las células a madre a transformarse en tejidos dañados que puedan reemplazar huesos enfermos o degenerados, así como músculos y vasos sanguíneos.
enero 8/2014 (Diario Médico)

Yu-Ru V. Shih, YongSung Hwang, Ameya Phadke, Heemin Kang, Nathaniel S. Hwang, Eduardo J. Caro, et. al. Calcium phosphate-bearing matrices induce osteogenic differentiation of stem cells through adenosine signaling. PNAS 2014;  doi:10.1073/pnas.1321717111.