Capacitación osteogénica in vitro de células madre mesenquimales de médula ósea para su aplicación en resecciones segmentarias de hueso

Resumen

Hasta ahora el mejor sustituto óseo es el autoinjerto, por su celularidad, osteoinducción y osteocondución, pero presenta el problema de lo limitado en cuanto a la cantidad disponible, así como a la morbilidad que genera su extracción. En su lugar, usamos el aloinjerto, por su osteoinducción y osteoconducción, aunque, biológicamente, está muy limitado por su falta de celularidad y la menor osteoinducción que se le atribuye. La Ingeniería Tisular ofrece una posibilidad, que puede constituirse en alternativa, para la producción de tejido óseo. En este trabajo se emplean células troncales mesenquimáticas de médula ósea de rata singénica, se aislan, amplifican e inducen hacia el linaje osteogénico, siguiendo una estrategia metodológica de capacitación de células llamada “TRAP”. Una vez obtenidas las células, se adsorben en un transportador, un bloque de hidroxipatita, y se implantan en un modelo biomecánico de resección segmentaria de fémur de rata de 5 mm de longitud. A continuación, se estabiliza el sistema con una placa de osteosíntesis de 1.5 mm con cuatro tornillos corticales. Se tratan cuatro grupos de animales: en el primero, el espacio del defecto se rellena con un aloinjerto de 5 mm de longitud. El segundo se ocupa con el bloque de hidroxiapatita sin células. En el tercero, la lesión se trata con el bloque de hidroxiapatira con células en cultivo primario (cultivo adherente). Finalmente, el cuarto grupo experimental corresponde al bloque de hidroxiapatita con células osteoinducidas mediante el “TRAP”. Para la evaluación de los resultados, se realiza un estudio histológico, radiográfico Como resultados, el aloinjerto (Grupo I) se ha comportado con una buena consolidación y no se ha producido rotura de las placas de osteosíntesis. El grupo de la hidroxiapatita sola (Grupo II), sólo mostró tejido fibroso y no óseo, con rotura de todas las placas de osteosíntesis. El grupo de hidroxiapatita con células mesenquimáticas osteoinducidas (Grupo III) mostró tejido óseo en todos los animales, con una incidencia escasa en la rotura de las placas, mientras que en los animales tratados con las células capacitadas mediante el “TRAP” (Grupo IV) los resultados con consolidación ósea fueron equivalentes al grupo anterior, pero no se produjo rotura en ninguna placa de osteosíntesis. Como conclusión, indicar que, en el modelo animal y quirúrgico seguido en este Tesis, la terapia celular con células mesenquimáticas, capacitadas en un cultivo celular 3D, produce tejido óseo y asegura la permanencia de la estabilización mecánica realizada en un modelo de resección segmentaria ósea murino.