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Medicina regenerativa y células madres.

Última actualización 28/05/2007@00:00:00 GMT+1
El objetivo de la medicina regenerativa es lograr una regeneración mas natural y sin cicatrices. Las células madre pueden cicatrizar muy bien las fracturas, pero el hueso por sí solo regenera bien.  Las lesiones de elección son entonces las tendinopatías y desmopatías. Porque normalmente estos tejidos, no cicatrizan bien, y es difícil volver a tener, después de la  lesión, un tendón fuerte y elástico como el original.

Luciana Benedetti M.V

UNIDAD DE MEDICINA REGENERATIVA EQUINA
Instituto de Ciencias Básicas y Medicina Experimental (ICBME)
Hospital Italiano de Buenos Aires

Una “célula madre” es aquella célula que tiene la capacidad de dividirse por períodos indefinidos de tiempo, y que bajo las condiciones adecuadas o dadas las señales correctas, puede dar origen a los diferentes tipos celulares que componen el organismo.


  Las células progenitoras o células madre (Stem cells) son células naturales regenerativas del cuerpo. Existen tres tipos:
• Células madre embrionárias.
• Células madre del tejido adulto:
   -Células progenitoras hematopoyéticas.
   -Células progenitoras mesenquimales.

  Las células embriónicas (ESCs) pueden ser recuperadas de fetos o de embriones. Estas células son pluripotentes y tienen la habilidad intrínseca de formar cualquier tipo de tejido. El uso potencial de ESCs para enfermedades y lesiones es enorme. Sin embargo, la investigación ha estado restringida debido a problemas políticos, éticos y religiosos.
   Las células hematopoyéticas progenitoras (HSCs) pueden obtenerse de la médula ósea y de la sangre del cordón umbilical. Son multipotentes por lo que nada más pueden regenerar cierto tipo de células sanguíneas.
   Las células mesenquimales (MSCs) se encuentran en tejido adiposo, médula ósea,  sangre del cordón umbilica y otros tejidos. Estas células son multipotenciales porque además de replicarse por sí solas son capaces de diferenciarse en osteoblastos, condorcitos, tenocitos, fibroblastos, adipositos y miofibroblastos. Además no solo se desarrollan durante el periodo embrionario sino que son capaces de regenerar tejidos esqueléticos durante la vida adulta por lo que su utilización es de gran utilidad  para reparar lesiones en este tejido. Las células mesenquimales inyectadas en el sitio de la lesión  pueden diferenciarse en fibroblastos maduros del tendón (o ligamento) bajo la influencia de señales del tejido dañado y producir productos de matriz apropiada para

 

CARACTERISTICAS DE LAS CELULAS MADRE

 Indiferenciación.
 Proliferación.
 Autorrenovación.
 Producción de progenies.
 Regeneración de tejidos.
 Fácil obtención .
 Viabilidad a largo plazo.
 Multipotentes. Dan origen a distintas estirpes celulares. (Plasticidad y   Transdiferenciación)

FUENTES:

 Embriones
 Tejido adiposo (ATSCs, Adipose Tissue Stem Cells),
 Médula ósea,
 Sangre de cordón umbilical,
 Retina,
 Piel,
 Hígado, entre otros.
 
CELULAS MADRE EN MEDICINA EQUINA

  El caballo deportivo es un atleta de alto rendimiento. El uso diario “repetidos microtraumas”;  las exigencias máximas y las fuerzas anormales (mala conformación o incorrecto herraje) desequilibran el ciclo fisiológico de desgaste – reparación.
  Por lo tanto es fundamental tener en cuenta que;  Si no se corrigen los factores que  dieron origen a la lesión, ésta volverá a ocurrir. Junto con cualquier tratamiento regenerativo es necesario controlar conformación, herraje, superficie de trabajo, plan de entrenamiento, entre otras.

  El objetivo de la medicina regenerativa es lograr una regeneración mas natural y sin cicatrices. Las células madre pueden cicatrizar muy bien las fracturas, pero el hueso por sí solo regenera bien.  Las lesiones de elección son entonces las tendinopatías y desmopatías. Porque normalmente estos tejidos, no cicatrizan bien, y es difícil volver a tener, después de la  lesión, un tendón fuerte y elástico como el original.
   Las tendinitis del flexor digital superficial ocurre en un 8-30% de los SPC. La recurrencia  de las lesiones al retornar al training es muy alta: 43-93%. Para obtener los mejores resultados en la regeneración del tejido dañado es necesario combinar tres elementos: 

- Matriz tridimensional donde el nuevo tejido se pueda organizar
- Células capaces de diferenciarse en fibroblastos  que rellenen el defecto.
- Combinación de factores de crecimiento y citoquinas que induzcan la regeneración

    El momento ideal para el implante de células madre en una lesión tendinosa es después de la etapa inflamatoria y antes de la de remodelación. Entre los 7 y 28 días post lesión (etapa regenerativa), antes que el organismo “apague las señales” y comience a formar una cicatriz.
   Si se implantan una buena cantidad de células, éstas, atraerán otras, formarán vasos sanguíneos y un tendón nuevo.
   Si hay algo de tejido cicatrizal, todavía no es tarde. Se han obtenido buenos resultados en lesiones crónicas “estáticas” que reanudaron el proceso de reparación.

Los tratamientos convencionales para tendinitis, apuntan a mejorar la “reparación”: desde el reposo (6 a 15 meses); ejercicio controlado, frío, antiinflamatorios, fisioterapia, splitting, desmotomía del ligamento frenador distal, cáusticos, etc.
EL IMPLANTE INTRALESIONAL DE CÉLULAS MADRE APUNTA A LA “REGENERACIÓN”, no solo a la reparación.

    En equinos, el pionero en médicina regenerativa fue el  Dr. Doug Hertel (DVM) Alamo Pintado- California. Hertel aspiró médula ósea del esternón de 100 caballos y  la inyectó en lesiones de ligamentos suspensorios, obteniendo buenos resultados. La desventaja de esta técnica es que hay pocas céulas madre mesenquimales, pero es muy rica en factores de crecimiento.  No produce efectos adversos, pero se requieren inyectar grandes volúmenes de médula ósea, 20-30 ml, que causan daño mecánico por aumento de la presión. Por otra parte, los altos niveles de TGF-β1 (transforming growth factor) producen excesiva cantidad de  tejido cicatrizal
 
   Para superar estas desventajas se decidió cultivar la médula ósea para amplificar el número de céluas madre (ya que solo hay  1 en 100.000). Ésta técnica de amplificación en cultivo permite aumentar el número de células madre que se van a inyectar, pero para ello es necesario que se cultiven entre 21 - 28 días, lo que hace a ésta técnica más costosa y no se puede utilizar en urgencias.

    En el 2002  Robert Harman (California) comienzan a tratar lesiones en equinos con células madre de tejido adiposo. Se obtiene un concentrado de células madre a partir de tejido adiposo subcutáneo equino. Hay gran cantidad de células madre en el tejido adiposo: 1 de cada 50 células (2%). No se requiere cultivarlas para expandirlas, porque hay suficientes células en la muestra para poder ser implantadas hasta en el mismo día.
        Ventajas del tejido adiposo:

  • Gran número de células madres.
  • Son muy accesibles en  grandes cantidades con una mínima morbilidad.
  • La muestra es fácil de extraer
  • No es  un tejido imprescindible para el animal.
  • Se implantan en su estado natural dentro del tejido dañado para regenerarlo.
  • Estas células tienen pocas barreras prácticas, éticas e inmunológicas para su aplicación clínica.

OBTENCION DE LA MUESTRA:

   La muestra de tejido adiposo para obtención de células madre es muy sencilla. Con el caballo en pie, bajo sedación y luego de tricotomía y anestesia local, se realiza una incisión en piel (de la región del cuello o de área glútea). Se separa la piel del tejido adiposo subcutáneo y se procede a extraer entre 15 a 20 gramos de grasa y se colocan en un medio de transporte especial. Además es necesario sacar 30 ml de sangre sin anticoagulante.

IMPLANTE INTRALESIONAL:

  Una vez que la muestra es procesada, se obtiene un concentrado estéril de células madre que serán implantadas en la región afectada.
  Bajo sedación y con anestesia local, se realiza tricotomía del sitio de inyección y con guía ecográfica se colocan las agujas en forma intralesional. Se implantan las células madre y se coloca un vendaje.
  Pueden utilizarse antiinflamatorios no esteroides, hielo, vendaje compresivo y
DMSO que no dañarán las células y reducirán el edema. No es conveniente suministrar corticoesteroides porque retardarían la cicatrización.

   Las células madre pueden inyectarse en forma endovenosa y migraran al sitio lesionado, ya que son atraídas por las señales que emite la inflamación o daño. Las células madre migran, se autoreplican y diferencian en algún tejido solamente si existe un “daño” en él. 
  En el caso de los tendones, este mecanismo de reparación propio no es suficiente porque es un tejido poco vascularizado, el músculo en cambio está muy irrigado y por ello cicatriza bien ante una lesión. Para superar este inconveniente es que se implantan en forma intralesional las células en lugar de inyectarlas endovenosas y que migren solas.
   Los primeros trabajos con células madres se hicieron diferenciándolas in-vitro a  cartílago. Se cultivaban, se diferenciaban y después se implantaban.  En ratones dio resultado, pero no en caballos, debido a que las células se diferenciaban a cartílago en medios donde no soportaban peso, y no se integraban bien. Si se implantan las células sin diferenciar, luego el medio les dará las “señales” necesarias para que produzcan cartílago de mejor calidad.


APLICACIONES EN EQUINOS:

  Tendinitis
   Desmitis (inclusive crónicas)
   Osteoartritis
   OCD
   Quistes óseos subcondrales
   Fracturas
   Otras…


   Existen posibilidades de tratar diversas afecciones, que afecten cualquier tejido corporal. Usando la imaginación, teóricamente se podrían utilizar estás células para lesiones como  fractura de sesamoides, lesiones musculares, nerviosas, cardíacas, vasculares, heridas, entre otras. Actualmente se están realizando estudios en laminitis, y enfermedades pulmonares. Hay mucho trabajo por hacer e investigar en el futuro cercano.

   Inyección PREVENTIVA de células madre: Se esta evaluando esta posibilidad, pero todavía no hay estudios realizados. La idea sería tratar los caballos una vez por mes o semana por medio con el fin de reparar “microlesiones” que son las que en teoría, en forma acumulativa resultarían en
una lesión. Colocación en puntos estratégicos, o bien en forma endovenosa.

LA TERAPIA CON CELULAS MADRE NO PROVOCA UNA RECUPERACION MAS RAPIDA, NO SE ACORTAN LOS TIEMPOS. LA VENTAJA DE ESTA TERAPIA ES TENER UN TENDÓN MUCHO MEJOR CICATRIZADO, MAS ELÁSTICO, NORMAL Y CON MENOR RIESGO DE VOLVER A LESIONARSE


BIBLIOGRAFIA

1. Stem cells y Medicina regenerativa. Pablo Argibay. Editor. Universidad Nacional de Quilmas.
2.  “Review of Treatment Options for Equine Tendon and Ligament Injuries: What’s New and How Do They Work?” Linda A. Dahlgren, DVM, PhD. 2005   Vol. 51   AAEP PROCEEDINGS
3. “Enhanced Suspensory Ligament Healing in 100 Horses by Stem Cells and Other Bone Marrow Components”. Douglas J. Herthel, DVM. AAEP PROCEEDINGS / Vol. 47 / 2001.
4. “Multilineage Cells from Human Adipose Tissue: Implications for Cell-Based Therapies” Patricia Zuk Ph.D, Min Zhu, M.D. Tissue Engineering. Vol 7, Number 2. 2001.
5. Adipose-derived adult stem cells: isolation, characterization, and differentiation potential.Cytotherapy. 2003;5(5):362-9. Review. PMID: 14578098 [PubMed - indexed for MEDLINE.

 

 

 

 

 

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