Los huesos de ‘queso suizo’ podrían ser causa de dolor lumbar inexplicable

En experimentos con ratones genéticamente modificados y viejos, los investigadores de Johns Hopkins Medicine dicen que han agregado evidencia de que la gran mayoría del dolor lumbar en las personas puede estar enraizado en un crecimiento excesivo de nervios sensibles al dolor en el tejido cartilaginoso espinal. Crédito: Xu Xao

Los huesos de ‘queso suizo’ podrían ser causa de dolor lumbar inexplicable

En experimentos con ratones genéticamente modificados y viejos, los investigadores de Johns Hopkins Medicine dicen que han agregado evidencia de que la gran mayoría del dolor lumbar en las personas puede estar enraizado en un crecimiento excesivo de nervios sensibles al dolor en el tejido cartilaginoso espinal.

Se estima que el 80% de las personas en todo el mundo experimentarán dolor de espalda baja en sus vidas, a veces debido a tensión o lesión. Pero la gran mayoría del dolor lumbar, dicen los investigadores, surge en ausencia de lesiones, especialmente en la edad avanzada.

Los nuevos experimentos fueron diseñados para investigar si un crecimiento excesivo doloroso de nervios sensoriales en las placas terminales cartilaginosas en la columna podría ser la raíz de estos casos inexplicables.

Los hallazgos, publicados el 10 de diciembre en Nature Communications, eventualmente pueden ayudar a desarrollar nuevos tratamientos que tengan como objetivo el crecimiento nervioso anormal en la columna vertebral.

La columna vertebral se puede caracterizar como una serie de articulaciones, cada una formada por una vértebra ósea, un disco vertebral y una capa de tejido blando llamada placas terminales de cartílago que amortiguan los huesos vertebrales para protegerlos del peso del cuerpo.

“La placa terminal del cartílago es el cojín en un asiento que lo hace más cómodo. Pero, al igual que el tejido similar en las articulaciones de la rodilla y la cadera, sucumbe con el tiempo”, dice Xu Cao, Ph.D., profesor de Lee Riley de Cirugía ortopédica e investigador en el Instituto Johns Hopkins de Ingeniería Celular de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.

Cao dice que él y su equipo han sospechado durante mucho tiempo que los cambios relacionados con la edad en los tejidos que componen la columna vertebral proporcionan un terreno fértil para el crecimiento nervioso anormal, lo que hace que el trabajo de carga de la columna vertebral sea doloroso.

Para estudiar esta idea, Cao y su equipo analizaron muestras de las placas óseas de vértebras de ratones de más de 20 meses, el equivalente humano de aproximadamente 70-80 años. Los investigadores encontraron que el tejido blando y cartilaginoso de las espinas de los ratones se endureció y se parecía a un hueso difuso con una estructura similar a la del queso suizo.

En estudios anteriores, el equipo de Cao informó que una columna vertebral inestable o envejecida induce a que las placas terminales del cartílago se transformen en estructuras óseas porosas que proporcionan espacios para que los nervios penetren en la estructura densa del hueso. Un tipo celular especializado, llamado osteoclastos, crea la estructura ósea porosa donde debería estar el cartílago. Cao pensó que quizás la molécula de señalización netrina-1 secretada por los osteoclastos durante este proceso provocó un crecimiento nervioso anormal y el dolor de espalda resultante.

“El cartílago no suele tener nervios y vasos sanguíneos. Sin embargo, cuando el cartílago se convierte en una estructura ósea porosa con crecimiento de fibras nerviosas, podría ser la fuente de dolor de espalda”, dice Cao.

Para probar aún más esta idea, Cao y sus colegas primero analizaron muestras de tejido de las espinas de ratones viejos bajo el microscopio, etiquetando los osteoclastos y las fibras nerviosas con agujeros fluorescentes. Descubrieron que los osteoclastos y las fibras nerviosas estaban presentes en las mismas áreas de las vértebras, lo que sugiere que los osteoclastos podrían estar indicando el crecimiento nervioso de alguna manera, tal vez con netrina-1.

Luego, el equipo diseñó un experimento para evitar que los osteoclastos produzcan un crecimiento óseo anormal de ‘queso suizo’ y secreten netrina-1 para ver si se puede detener el crecimiento nervioso en el tejido cartilaginoso y el dolor que lo acompaña.

Diseñaron genéticamente a los ratones para que carecieran del gen que codifica la formación de osteoclastos , y realizaron una cirugía en los ratones para desestabilizar las articulaciones entre sus vértebras, imitando una inestabilidad similar observada en personas con dolor lumbar. Los investigadores encontraron que los ratones que carecen de células osteoclásticas tenían menos nervios sensibles al dolor en las placas terminales de sus vértebras que los ratones con el gen.

Cao dice que esos resultados muestran que la estructura porosa de las placas terminales cartilaginosas es una guía importante para comprender cómo se desarrolla el dolor lumbar inexplicable. Luego, su equipo planea realizar experimentos de laboratorio con compuestos que disminuyen el crecimiento óseo anormal para evaluar su potencial para tratar el dolor lumbar .

La tecnología está disponible para licenciar a través de Johns Hopkins Technology Ventures , que también busca la protección de patentes.

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