Contribuția celulelor musculare la repararea oaselor fracturate
Repararea oaselor este un proces complex, care depinde de activitatea coordonată a diferitelor tipuri de celule.
Deși celulele care formează osul, numite osteoblasti, sunt cunoscute pentru rolul lor în reconstruirea țesutului afectat, cercetătorii au descoperit că anumite celule din afara scheletului rămân inactive în condiții normale, dar pot dobândi funcții de formare a osului după o leziune.
În acest context, un studiu publicat online în Volumul 14 al revistei Bone Research pe 6 iulie 2026 a evidențiat un rol neașteptat al progenitorilor fibroadipogenici rezidenți în mușchi (FAPs), împreună cu o populație mai mică de celule periostale superficiale, în repararea oaselor fracturate. Studiul a fost condus de Dr. Ugur M. Ayturk și colegii săi de la Programul de Cercetare în Sănătatea Scheletului și Ortopedie din SUA.
FAPs se află în mușchiul scheletic, în timp ce celulele periostale superficiale se găsesc în țesutul conjunctiv subțire numit periost, care acoperă suprafața exterioară a oaselor. Deși aceste celule rămân în mod normal inactive, ele sunt recrutate după o leziune pentru a ajuta la repararea oaselor fracturate.
„Descoperirile noastre arată că celulele extrascheletice, în special FAPs, sunt recrutate pentru a ajuta la repararea fracturilor osoase și ar putea reprezenta o țintă terapeutică promițătoare pentru a îmbunătăți vindecarea fracturilor”, a afirmat Dr. Ayturk.
Pentru a studia aceste celule, cercetătorii au identificat expresia Clec3b ca un marker foarte specific pentru aceste celule progenitoare, care de obicei rămân inactive. Au creat un model de șoarece în care au etichetat celulele care exprimă Clec3b cu un marker fluorescent, permițându-le să urmărească locația acestora în condiții normale și răspunsul lor după o leziune.
În timpul creșterii osoase normale, s-a constatat că aceste celule rămân în mușchi și periostul superficial, fără a migra în os sau a se diferenția în osteoblasti. După fracturi osoase, aceste celule au migrat rapid către locul leziunii, unde multe dintre ele s-au diferențiat în osteoblasti care au produs os nou, contribuind astfel la procesul de vindecare.
După trei săptămâni, cercetătorii au descoperit că aproximativ 28% dintre osteoblastii din callusul de vindecare proveneau din celule de linie Clec3b. Unele dintre aceste celule au devenit și celule stromale din măduva osoasă, ajutând la reconstrucția mediului de susținere din interiorul osului. Este demn de menționat că celulele au încetat să exprime Clec3b pe măsură ce s-au diferențiat, indicând că markerul este asociat cu starea lor de progenitor dormant.
Secvențierea RNA la nivel de celulă unică a confirmat această tranziție, arătând că celulele dormante de linie Clec3b au dat naștere unor noi populații cu caracteristici moleculare specifice celulelor stromale din măduva osoasă și osteoblastilor după fractură.
De asemenea, cercetătorii au investigat originea acestor celule formatoare de os. Deși celule similare se găsesc și în periost, experimentele lor au arătat că mușchiul scheletic este principala sursă. Chiar și după ce periostul a fost îndepărtat chirurgical înainte de leziune, celulele pozitive pentru Clec3b au ajuns la locul fracturii și s-au dezvoltat în celule formatoare de os. Grefele osoase care includeau mușchiul din jur au generat cu mult mai multe celule formatoare de os de linie Clec3b decât grefele fără mușchi, indicând că mușchiul scheletic reprezintă sursa principală a acestor celule regenerative.
Aceste celule au fost, de asemenea, implicate în ossificarea heterotopică, o afecțiune în care osul se formează în mușchi și alte țesuturi moi după o leziune. În modelele de șoarece, celulele de linie Clec3b s-au diferențiat în celule formatoare de cartilaj și os, devenind o sursă majoră a acestui os anormal. „Când am blocat o cale cheie necesară pentru formarea osului sau am epuizat aceste celule, atât vindecarea fracturilor, cât și creșterea anormală a osului au fost semnificativ reduse. Această constatare subliniază rolul lor important în ambele procese”, a împărtășit Dr. Ayturk.
Cercetătorii consideră că aceste celule ar putea deveni ținte terapeutice promițătoare. Activarea lor ar putea îmbunătăți vindecarea fracturilor, în timp ce limitarea activității lor de formare a osului ar putea ajuta la prevenirea creșterii necontrolate a osului în urma unor leziuni grave.
