En el Instituto de Biotecnología se empezarán a probar la eficiencia de distintos medicamentos utilizados contra la osteoporosis. Foto : Guillermo Flórez P.

María Claudia Rojas, Unimedios

De alguna manera, la historia de cientos de células que terminaron fusionándose espontáneamente en una sola membra-na con varios núcleos al estar apeñuscadas en un frasco en el laboratorio de la doctora Agnes Vignery, de la Universidad de Yale, ha sido una de las mejores evidencias a la pregunta: ¿cómo se originan los osteoclastos?

Estas células especializadas en la destrucción o resorción del hueso cumplen una función natural, complementaria a la que desempeñan sus análogas formando tejido óseo (osteoblasto), en un proceso de construcción-destrucción que mantiene la arquitectura propia del esqueleto humano.

¿Qué lleva a la formación de osteoclastos?, es el interrogante que ha concentrado la atención, en los últimos tres años, de un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Colombia, conformado por una odontóloga, Carmen Alicia Cardozo, del Grupo de Reactivos Biológicos del Instituto de Biotecnología; un médico genetista, Carlos Arturo Guerrero, del Laboratorio de Biología Celular y de Virus de la Facultad de Medicina; y una bióloga, Andrea Murillo, estudiante de la maestría en Bioquímica. Los aportes a la repuesta acaban de dar lugar al Premio Academia Nacional de Medicina-Aventis 2004, en el Área de Ciencias Básicas y Experimentales.

Otra inquietud más vieja, en torno a por qué los niños sometidos a tratamientos rápidos de ortodoncia, en buen porcentaje perdían la raíz sin previa infección o inflamación, los había llevado al tema de la muerte celular programada y finalmente a los osteoclastos. Aunque el comportamiento de éstos estaba claro, era necesario conocer su origen y mecanismos de funcionamiento o alteración, si se esperaba tener mayores elementos para entender la enfermedad periodontal, la osteoporosis, la artritis rematoidea, la enfermedad de Payet y otras patologías óseas.

Cuatro docenas de legajadores archivados en el Laboratorio de Biomiméticos, "producto de una búsqueda minuciosa de información", hicieron recordar a la profesora Carmen Alicia lo difícil que fue enfocar la investigación sobre un tema aún incierto para la ciencia. En la pila de A-Z con literatura científica sobre el asunto reposa el famoso artículo de la investigadora estadounidense, que les diera pistas, al hallarse con que en la fusión celular espontánea en un medio ácido (pH 3) podía estar la clave del enigma de la fisiopatología de los osteoclastos.

Experimento modelo

Por fin, luego de cinco días, una lámina de hueso sano parecía una piedra pómez: huecos en su estructura "nos probaron que las células, macrófagos en nuestro caso, fusionadas artificialmente con polietilenglicol (PEG), después de tres años de trabajo en nuestro laboratorio, efectivamente hacían resorción", dice Andrea Murillo. Los 300 experimentos practicados por ella para superar la inestabilidad de las células sanguíneas llamadas macrófagos -elegidas para las pruebas-, e inducir su fusión, estimulándolas con una sustancia química utilizada para tal fin (PEG), le exigió diseñar distintas concentraciones y extender su horario a jornadas impensables.

Disciplina que la llevó a validar un modelo in vitro de experimentación y a determinar si era la fusión por sí sola, a causa de que las células estén "apeñuscadas" o por el requerimiento de hormonas, la que producía la unión de las células y su capa-cidad para resorber hueso. "Los resultados mostraron que la fusión dispara la actividad genética que conlleva a degradar el hueso, contrario al efecto de las hormonas en ese proceso", explica el doctor Carlos Arturo Guerrero. "Eso quiere decir que si existen fuerzas que inducen la fusión, por ejemplo, en caso de una tensión excesiva en los tratamientos de ortodoncia, se po-dría estar generando células con varios núcleos y capacidad de 'comer' hueso". Evitar este proceso, sin embargo es una etapa to-davía larga por recorrer.

Con seguridad, estandarizar una herramienta por medio de la cual se examine la actividad de los osteoclastos y los problemas en la reparación del hueso, contribuirá a entender y manejar la osteoporosis que, según datos citados por el volumen 2-3 de la revista Colombia Médica, hoy tiene discapacitadas a 200 millones de personas en el mundo.

De la teoría a la práctica

Buena parte del conocimiento alrededor de enfermedades degenerativas óseas se ha originado empíricamente, sobre la base de su desarrollo en pacientes. Por ejemplo, el boom del flúor en la década del 80, se suprimió luego de que las radiografías mostraran que, si bien había una recuperación de la densidad ósea, la estructura del hueso era mucho más frágil y vulnerable.

Una discusión similar a la que hoy enfrenta posiciones respecto del suministro de vitamina D, pues "así como aumenta la formación de hueso incrementa su degradación; entonces lo que compensa en la actividad de los osteoblastos, también lo hace en la de los osteoclastos", aclara el doctor Guerrero.

No obstante, un experimento le permi-tió ver al grupo de la UN que la vitamina D deprime la formación de células con varios núcleos, oponiéndose a la actividad "comehueso", lo que los hace terciar por este tratamiento, pues "si bien es cierto que no mejora la osteoporosis, tampoco permite que continúe".

Probar la precisión de distintos medicamentos antirresortivos, es una aplicación inmediata del modelo. Después de agregar alendronato y raloxifen sobre células similares a los osteoclastos, Andrea comprobó mejor resultado en el primero, porque "cambió la morfología de las células, que empezaron a morir. Cuando las retiré del hueso, pude verificar reducción de su actividad resortiva", cuenta la estudiante: "o sea que las células fusionadas con PEG están respondiendo al fármaco".

A partir de estos ensayos, médicos residentes se han interesado en los resultados del grupo de investigación en metabolismo óseo. "Estamos generando una plataforma de trabajo de mucho futuro para la investigación biomédica en la Universidad Nacional, ya que el conocimiento básico puede conducir de manera acertada a la modificación de procedimientos clínicos", concluye la profesora Carmen Alicia, al contar que la siguiente fase será revisar los mecanismos genéticos implicados en la producción de células con múltiples núcleos, de lo cual ya tiene avances.