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USO DE CÉLULAS MADRE EN PATOLOGÍAS
OSTEO-ARTICULARES
USE OF STEM CELLS IN OSTEO-ARTICULAR PATHOLOGIES
Adonis Aaron Gavilanez Rodriguez
Universidad Católica del Ecuador: Quito, EC
María José Paspuel Villacís
Medico General de la Universidad Central del Ecuador
Geovany Andrés Mendoza Minaya
Centro Integral de Ortopedia y Traumatología (Ciot): Quito, Pichincha, Ec
Karen Raquel Cofre Zapata
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Martín Ismael Rodríguez Marcillo
Universidad de Las Américas: Quito, EC
Steven Mauricio Suárez Velastegui
Universidad de Las Américas: Quito, EC
pág. 11284
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i6.15880
Uso de células madre en patologías osteo-articulares
Adonis Aaron Gavilanez Rodriguez
agavilanez9612@gmail.com
https://orcid.org/0009-0000-1865-4166
Universidad Católica del Ecuador: Quito, EC
María José Paspuel Villacís
majopaspuel@hotmail.com
https://orcid.org/0000-0001-6485-3182
Medico General de la Universidad Central del
Ecuador
Geovany Andrés Mendoza Minaya
geovanymendoza942@gmail.com
https://orcid.org/0009-0006-3435-5717
Centro Integral de Ortopedia y Traumatología
(Ciot): Quito, Pichincha, Ec
Karen Raquel Cofre Zapata
cofre.salud@gmail.com
https://orcid.org/0009-0003-9889-6190
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Martín Ismael Rodríguez Marcillo
martinrim12@gmail.com
https://orcid.org/0009-0004-0732-5171
Universidad de Las Américas: Quito, EC
Steven Mauricio Suárez Velastegui
steven_7_suarez@outlook.com
https://orcid.org/0009-0006-3808-159X
Universidad de Las Américas: Quito, EC
RESUMEN
Las enfermedades osteo articulares son una de las principales causas de consultas médicas alrededor del
mundo, causando altas tasas de discapacidad y generando múltiples molestias y dolor a las personas que la
padecen, en ocasiones incluso discapacidad. El tejido cartilaginoso es muy sensible y propenso al proceso
de la degeneración esto aumenta si se practica algún deporte de impacto e incluso el propio envejecimiento.
La tasa de auto-repación es baja, dentro de las patologías articulares las enfermedades osteo articulares son
degenerativas y producen una gran limitante en cuanto a la realización de actividades cotidianas diarias y
afecta severamente a la calidad de vida. Las terapias biológicas que se disponen en la actualidad para el
tratamiento de artrosis y lesiones condrales, han mostrado una esperanza y gran eficacia en el tratamiento
de estas patologías. Las terapias con células madre y progenitoras muestran altas tasas de beneficios y alivio
a la sintomatología presentada. El propósito de esta revisión es resumir de manera condensada las diferentes
terapias con células madre que en la actualidad existen y que muestran grandes resultados cuando se tratan
en lesiones condrales focales y artrosis.
Palabras clave: células madre, lesiones osteocondrales, células madre mesenquimales
pág. 11285
Use of stem cells in osteo-articular pathologies
ABSTRACT
Osteoarticular diseases are one of the main causes of medical consultations around the world, causing high
rates of disability and generating multiple discomforts and pain for people who suffer from it, sometimes
even disability. Cartilage tissue is very sensitive and prone to the degeneration process, this increases if you
practice any impact sports and even aging itself. The rate of self-repair is low, among joint pathologies,
osteoarticular diseases are degenerative and produce a great limitation in terms of carrying out daily
activities and severely affect quality and life. The biological therapies currently available for the treatment
of osteoarthritis and chondral lesions have shown hope and great effectiveness in the treatment of these
pathologies. Therapies with stem and progenitor cells show high rates of benefits and relief of the symptoms
presented. The purpose of this review is to summarize in a condensed way the different stem cell therapies
that currently exist and that show great results when treated in focal chondral lesions and osteoarthritis.
Keywords: stem cells, osteochondral lesions, mesenchymal stem cells
pág. 11286
INTRODUCCION
La restauración de estructuras osteo articulares degeneradas se mantienen como un gran desafío para la
ciencia médica actual hasta hoy en los días, la tendencia al aumento en el número de personas que padecen
este tipo de patologías aumenta de manera estrepitosa cada año, haciendo necesario la aplicación de nuevos
tratamientos a los ya convencionales que brinden una mejoría de manera permanente. Este principio se
fundamenta en el alivio del dolor y la eventual restauración de la función articular. Los tipos más comunes
de trastornos osteoarticulares incluyen desordenes asociados con el dolor mialgia y artralgia, crepitaciones
articulares y alteraciones de la sensibilidad a nivel local, además de una muy probable disfunción de la
dinámica articular, que posiblemente se relaciones con enfermedades como la osteoartritis y artritis.
1
El tratamiento en la osteoartritis se enfoca en la prevención de la destrucción del cartílago y hueso, alivio
del dolor y eventualmente una posible restauración articular. En algunos casos no es posible revertir la
enfermedad mediante tratamientos conversadores o quirúrgicos convencionales, ante lo cual de la
aplicación de células madre han ganado un importante espacio como tratamiento y alternativa prometedora.
La ingeniería tisular y biotecnología han dado grandes avances en los últimos años, esto debido a las
diferentes terapias que muestran , entre ellas la aplicación y estudio del beneficio de las células madre
mesenquimales (CMM), presentan muy buena evidencia con resultados muy prometedores , debido a su
capacidad de dar origen a distintitos linajes celulares a través de diversos procesos de cultivo y
diferenciación entro los que se encuentran los de tipo adipogénico, condrogénico y osteogénico.
3
El empleo de este material celular puede ayudar al tratamiento de la degeneración del cartílago articular
con resultados muy positivos, siendo su principal objetivo el tratamiento de enfermedades a partir del
reemplazo de lulas dañadas dentro de la articulación. A pesar de que hasta el momento no existe un
consenso definido con respecto a la mejor fuente de obtención de las células madre con capacidades
condrogénicas y osteogénicas ya que todas poseen ventajas y desventajas. En la actualidad son pocos
estudios que describen el uso de las CMM en la regeneración de articulaciones.
MATERIAL Y MÉTODO
Se realizó una búsqueda electrónica de la literatura en las siguientes bases de datos: PubMed, EBSCO, Web
of Science, Scopus, Epistemonikos y The Cochrane Library. Se utilizaron las siguientes palabras clave:
stem cells; osteochondral lesions; mesenchymal stem cells. combinados entre con los operadores
pág. 11287
booleanos AND, OR y NOT. Los criterios de inclusión fueron artículos en idioma inglés y español, y todos
aquellos estudios con énfasis en la regeneración cartilaginosa y ósea mediante el uso de células madre
mesenquimales de trastornos articulares degenerativos Se consideraron como criterios de exclusión los
estudios anteriores al año 2005 y en los que el desgaste articular se haya debido a un trauma agudo. Se
evaluó el nivel de evidencia científica y el grado de recomendación de los artículos con las pautas del Centre
for Evidence-Based Medicine de la Universidad de Oxford. Para la evaluación de la calidad de reporte de
los artículos seleccionados fueron utilizadas las pautas PRISMA, CONSORT Y STROBE.
RESULTADOS
Definición
La osteoartritis, o artrosis, es una enfermedad articular degenerativa crónica que afecta al cartílago articular
y hueso cortical. La fricción generada entre ambos huesos esta aumentada debido a la pérdida del tejido
que recubre las superficies haciendo que este tenga un movimiento más brusco.
4
Cuando el tamaño del cartílago empieza su reducción, los huesos tienen un roce el cual genera dolor y por
ende se produce una inflamación, rigidez y disminución de la movilidad. Cuando la etapa está avanzada,
hay una formación de osteofitos que son unas espuelas de contenido óseo acompañado de remodelación en
estructuras óseas.
1, 4
Etiología artrosis
La etiología de la artrosis u osteoartritis es multifactorial debido a que involucra una serie de combinaciones
de factores mecánicos, genéticos y biológicos que aportan a un mayor desgaste del cartílago articular e
inflama las estructuras a su alrededor.
4
Los principales factores que interactúan con esta patología es la edad, debido a que aumenta el desgaste de
las articulaciones; genética, hay una predisposición asociada en manos y cadera; sexo, en las mujeres tienen
un mayor impacto después de la menopausia; factores biomecánicos, causados por traumatismos articulares
y microlesiones repetitivas; obesidad, el exceso de peso hace una sobrecarga sobre las articulaciones de la
rodilla y cadera; desbalance muscular, muy poca musculatura y débil hace que disminuya el soporte
articular; factores inflamatorios, hay unos procesos de bajo grado inflamatorio que contribuyen a la
degeneración del cartílago; por último, las enfermedades metabólicas como la diabetes o la hemocromatosis
están asociadas a un mayor riesgo de padecer de artrosis.
1, 2, 4
pág. 11288
Cuando hay una interacción de alguno o todos estos factores, hay una mayor predisposición a que el
cartílago articular se degrade y genere daño en las estructuras de sus alrededores ocasionando los síntomas
más comunes como rigidez, dolor y limitación funcional de las articulaciones.
3
Tendinopatía rotuliana
Es un trastorno musculoesquelético caracterizado por un dolor localizado en el polo inferior de la rótula se
relaciona con la carga que aumenta con la demanda de los extensores de la rodilla, específicamente con
actividades que almacenan y liberan energía en el tendón rotuliano, debido a la producción de citocinas de
la almohadilla grasa que tiene conexiones vasculares con el tendón rotuliano, y a su vez, conexiones
fasciales con los ligamentos patelofemoral y tibiofemoral y el tendón rotuliano, se le conoce también como
“jumpers knee” o “rodilla del saltador”.
5-6
El principal factor diferenciador de la tendinopatía rotuliana es la localización del dolor en la región
anteroinferior de la rodilla, se siente especialmente durante la extensión final o con la presión digital
aplicada directamente sobre la almohadilla grasa (prueba de Hoffa), se presenta comúnmente en
movimientos frecuentes de salto y aterrizaje, como el voleibol (45%), el baloncesto (32%) y las carreras de
larga distancia (14%).
5-7
Ante estudios para recuperación de tendinopatía rotuliana se encuentran ejercicios de carga progresiva del
tendón (PTLE) con etapas aplicadas con ejercicios en cuatro etapas: isométricos (estáticos), isotónicos
(dinámicos), polimétricos (de almacenamiento de energía) y ejercicios específicos de deportes a pacientes
con dolor aceptable con EVA ≤ 3 puntos, además de terapia de ejercicio excéntrico (EET) en personas con
soporte de dolor EVA 0-5 puntos, aumentar la reconstrucción de la fibra de colágeno en el tendón.
7-8
. Sin
embargo, en periodos cortos se encuentra una buena eficacia de contracciones isométricas- isotónicas para
aliviar el dolor del tendón rotuliano cuando se iguala el tiempo total bajo tensión, con un alivio inmediato
y este beneficio se mantiene 45 minutos después de la intervención.
7-9
. El vendaje terapéutico elástico se
utiliza como tratamiento conservador inicial para los atletas, que alivia la tensión en el tendón rotuliano
mediante la modificación del ángulo rotuliano hasta 2 horas después del deporte, con el apoyo de la correa
infrapatelar logra disminuir el dolor al saltar restringiendo la aducción de la rodilla y estimulando el
músculo vasto lateral, cabe destacar, que su uso es limitado solo en actividad física pero no es un tratamiento
integral de la patología.
7
pág. 11289
Adicional se presenta la electrólisis ecoguiada o USGET (ultrasound-guided galvanic electrolysis) consiste
en la aplicación de una corriente galvánica no termal con control ecográfico para provocar una reacción
inflamatoria local controlada, que aumenta la síntesis de colágeno y el aumento de Ca++ intracelular
combinada con fisioterapia convencional tiene efectos beneficiosos en la reducción del dolor, la
discapacidad y en las características ecográficas.
10-11
Las intervenciones con ácido hialurónico es uno de los principales componentes del líquido sinovial, así
como de la matriz extracelular tendinosa, además el plasma rico en plaquetas junto con sus factores de
crecimiento, son importantes para la cicatrización de las heridas y para facilitar la reparación de los tejidos,
es posible que induzcan una respuesta inflamatoria no deseada en el lugar de la inyección, por lo que se
encuentran preparados ricos y pobres en leucocitos, pero pueden ofrecer resultados mejores y más estables
en el seguimiento a largo plazo.
10
Las células troncales mesenquimales (MSC) han mostrado resultados prometedores en afecciones
cardiacas, neurológicas, autoinmunes y musculoesqueléticas. 8 Las MSC se encuentran disponibles, se
pueden inyectar directamente o después del procesamiento, purificación y amplificación, debido a que
migran al sitio de la lesión, son impulsados por factores de crecimiento que en estudios recientes se
evidencia que la proteína morfogenética ósea-12 (BMP-12), el factor de crecimiento/diferenciación-5
(GDF-5) y el TGF-β mejoran la lesión en comparación con el tratamiento con MSC solas, además secretan
otras citocinas solubles que inducen la proliferación celular y regulan la señalización, además de mejorar
las propiedades de formación de tendones de las células madre/progenitoras del tendón (TSPC),
promoviendo así la reparación del tendón.
12-13
Además, las MSC colágeno que influye directamente en el tipo III, el cual aumenta significativamente en
las primeras etapas de la curación del tendón, lo que proporciona una solución rápida para el sitio dañado,
en un estimado de 6 y 8 semanas por el reemplazo del colágeno tipo I que restaura su estructura lineal, lo
que da como resultado un aumento de la reticulación de las fibras de colágeno y la formación de tejido
similar a los tendones.
13
Sin embargo, algunas publicaciones parecen sugerir que no se administren durante las primeras fases del
proceso de la lesión, ya que esto podría dar lugar a efectos proinflamatorios no deseados. Por el contrario,
pág. 11290
hacerlo más tarde podría promover un proceso de inmunosupresión deseado que llevaría a la resolución de
la lesión.
12
En conclusión, la lesión del tendón rotuliano es típica ante la práctica de diferentes deportes por el
sobreestímulo del tendón en la flexión y extensión de rodilla, caracterizado por un dolor en la región
anteroinferior de la rótula por una inflamación de la almohadilla grasa, para ello se evidencia diferentes
métodos fisioterapéuticos que implican ejercicios isotónicos, isométricos, polimétricos; electrolisis y
vendaje elástico a corta y larga duración, que mejoran la calidad de vida ante la lesión, sin embargo, existe
tratamientos invasivos con el uso de ácido hialurónico, plasma rico en plaquetas y en los últimos años, el
uso de células madre mesenquimales es innovador y prometedor que permite la curación de tendones que
sigue en investigaciones vastas para ello.
Terapia Lipogens
Es parte de las terapias regenerativas, que consisten en crear tejidos con funcionalidad adecuada para
reemplazar o reparar tejidos afuncionales debido a cambios degenerativos de la edad, congénitos, o daños
causados por cualquier otra causa.
14
Esta terapia está basada en el uso de células madre mesenquimales. Se obtiene tejido adiposo micro
fragmentado con nicho vascular intacto. Estas células tienen capacidad proliferativa, inmunomodulador,
inhiben mecanismos proinflamatorios y estimulan los antiinflamatorios.
15
Este tipo de células pueden ser obtenidas de la medula ósea y del tejido adiposo. Sin embargo, las células
provenientes del tejido adiposo son más fáciles de recolectar con iguales propiedades que las provenientes
de la medula ósea. Por otro lado, estas células son muy fáciles de usar para regeneración de tejidos.
16
La actividad proliferativa va de la mano con pluripotencialidad, lo que permite a estas células madurar a
una estirpe celular diferente según los estímulos que se presenten o la necesidad celular.
17
Esta terapia combina citocinas con las células madre mesenquimales. Los mecanismos inmunomoduladores
y antiinflamatorios incluyen supresión de los linfocitos CD4+ y CD8+, la expresión de receptores de
membranas tipo Toll (2 y 8) e inhibición de las células dendríticas.
18
Esto conlleva la producción incrementada de IL-10 y disminución de TNF-α e IFN-γ. Por otro lado, los
macrófagos son transformados en M2 que contribuyen a la reparación de heridas causados por el
incremento de interleucinas.
18
pág. 11291
Todo esto ayuda a que el cartílago compense la capacidad regenerativa para modular la inflamación,
inmunidad, incrementar la supervivencia celular y aumentar la capacidad de diferenciación y angiogénesis.
Todo esto ha hecho que se emplee en el tratamiento de artrosis de cadera y rodilla. Se realiza con inyección
intraarticular.
19
DISCUSION
El Rol de las Células Madre en el Tendón de Aquiles
La ruptura del tendón de Aquiles representa una de las lesiones más frecuentes, especialmente en individuos
que practican deportes. Su tratamiento suele ser quirúrgico, y la posibilidad de re-ruptura, que se estima
entre un 2% y un 8%, continúa siendo un tema de preocupación en el ámbito médico. La probabilidad de
re-ruptura está influenciada por múltiples factores, entre ellos la calidad de la cicatrización, la técnica
quirúrgica empleada, el manejo postoperatorio y la rehabilitación del paciente. Además, la presencia de
comorbilidades como diabetes mellitus tipo II y el uso prolongado de corticoides complican la regeneración
del tejido, afectando el proceso de recuperación.
20,21
En los últimos años, el uso de células madre mesenquimales (CMM) ha tomado relevancia en la medicina
regenerativa debido a su capacidad para diferenciarse en tenocitos, las células que componen y fortalecen
el tendón. Las CMM, además de favorecer la regeneración, modulan la respuesta inflamatoria, mejoran la
cicatrización y permiten la formación de un tejido tendinoso más resistente y funcional que el tejido
cicatricial. Estos efectos ponen en evidencia el potencial de las CMM para reducir las tasas de re-ruptura
en el tendón de Aquiles, proponiendo una solución innovadora a un problema complejo.
22-23
Estudios preclínicos en modelos animales han brindado datos prometedores sobre el uso de CMM en la
reparación del tendón. En investigaciones con ratas, se observó que al emplear suturas impregnadas con
células madre en la restauración del tendón de Aquiles, las fibras de colágeno se organizaban de manera
más ordenada y el tejido cicatricial resultaba significativamente menor en comparación con técnicas
tradicionales. Estos hallazgos sugieren que las CMM no solo optimizan la cicatrización, sino que también
ofrecen una mayor resistencia al tendón, disminuyendo así el riesgo de recurrencia de la lesión.
24-26
En estudios clínicos con pacientes humanos, los resultados también han sido favorables. Ensayos recientes
han mostrado que la incorporación de CMM en la cirugía del tendón de Aquiles mejora la regeneración del
tejido, disminuyendo las tasas de re-ruptura. Los pacientes que recibieron inyecciones de CMM presentaron
pág. 11292
una recuperación más rápida, menor dolor postoperatorio y una funcionalidad mejorada en comparación
con los métodos convencionales, evidenciando así el potencial transformador de esta terapia en la práctica
clínica.
27-28
A pesar de los resultados prometedores, el uso de terapia con CMM en la práctica clínica todavía enfrenta
obstáculos importantes. La variabilidad en las fuentes de obtención de las células, junto con la falta de
protocolos clínicos bien definidos, subraya la necesidad de estudios adicionales que evalúen su seguridad
a largo plazo. Asimismo, es necesario investigar métodos eficaces de administración, incluyendo el uso de
factores de crecimiento o biomateriales que puedan potenciar la eficacia de las CMM en la regeneración
tendinosa.
29
CONCLUSIONES
En conclusión, la aplicación de células madre mesenquimales representa un progreso significativo en el
tratamiento de lesiones del tendón de Aquiles. La evidencia obtenida tanto en modelos animales como en
estudios clínicos en humanos sugiere que las CMM no solo mejoran la calidad de la cicatrización, sino que
también disminuyen el riesgo de re-ruptura, promoviendo una recuperación más completa. Sin embargo, es
fundamental realizar estudios a largo plazo que permitan confirmar estos resultados y desarrollar protocolos
clínicos seguros y efectivos, facilitando así su adopción en la práctica médica rutinaria.
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