Cómo funciona el cartílago y por qué no puede curarse solo

Cada vez que dobla una rodilla, gira un hombro o gira la cabeza, una fina capa de tejido blanco brillante absorbe el impacto y permite que el hueso se deslice contra el hueso sin fricción. Ese tejido es el cartílago articular, y es notablemente bueno en su trabajo, hasta que se daña. Una vez que el cartílago se desgasta, el cuerpo casi no tiene capacidad para regenerarlo.

Esta limitación biológica es el núcleo de la osteoartritis, la enfermedad articular más común del planeta. Según un análisis sistemático publicado en The Lancet Rheumatology, aproximadamente 595 millones de personas vivían con osteoartritis en todo el mundo en 2020, un aumento del 132 por ciento desde 1990. Se prevé que la cifra se acerque a los mil millones en 2050. La rodilla es la articulación más afectada, representando unos 365 millones de casos.

De qué está hecho el cartílago

El cartílago articular es un tejido conectivo especializado compuesto por un solo tipo de célula: los condrocitos. Estas células se encuentran dentro de pequeñas bolsas llamadas lagunas, incrustadas en una densa matriz extracelular de fibras de colágeno y proteoglicanos. La matriz le da al cartílago su combinación única de fuerza y elasticidad, lo que le permite absorber fuerzas de compresión muchas veces el peso corporal de una persona durante actividades cotidianas como caminar o subir escaleras.

El cartílago está organizado en zonas distintas, cada una con una orientación diferente del colágeno. La zona superficial tiene fibras alineadas paralelas a la articulación, resistiendo el cizallamiento. Las capas más profundas tienen fibras orientadas verticalmente, resistiendo la compresión. Esta arquitectura está diseñada con precisión por la naturaleza, y es extremadamente difícil de replicar.

Por qué no puede repararse a sí mismo

La mayoría de los tejidos del cuerpo se curan a través de una secuencia bien ensayada: la sangre se precipita al lugar de la lesión, entregando oxígeno, células inmunitarias y factores de crecimiento que desencadenan la reparación. El cartílago se salta todo este proceso porque no tiene vasos sanguíneos. Es avascular, lo que significa que los condrocitos reciben nutrientes únicamente a través de la lenta difusión del líquido sinovial que baña la articulación.

Esto crea una cascada de problemas. Sin suministro de sangre, no hay respuesta inflamatoria para poner en marcha la curación. Sin inflamación, no hay reclutamiento de células madre o células progenitoras al lugar del daño. Y debido a que los condrocitos están encerrados dentro de sus lagunas dentro de una matriz densa, no pueden migrar para llenar un defecto de la misma manera que las células de la piel se arrastran a través de una herida. El cartílago también carece de drenaje linfático y suministro nervioso, lo que limita aún más la conciencia del cuerpo y la respuesta a la lesión.

El resultado es que incluso los pequeños defectos del cartílago tienden a persistir y agrandarse gradualmente. El estrés mecánico se concentra alrededor de los bordes del defecto, acelerando la degradación. Con el paso de los años, la capa protectora se adelgaza hasta que el hueso roza contra el hueso: el dolor característico de la osteoartritis avanzada.

Opciones de tratamiento actuales

Debido a que el cartílago no puede regenerarse por sí solo, los tratamientos actuales se centran en el manejo de los síntomas en lugar de revertir el daño. La fisioterapia, el control del peso y el ejercicio fortalecen los músculos alrededor de una articulación y pueden reducir el dolor. Los medicamentos antiinflamatorios ayudan a controlar los brotes. Cuando los enfoques conservadores fallan, los cirujanos pueden realizar microfracturas (perforar pequeños agujeros en el hueso debajo del cartílago para liberar células de la médula), pero esto produce fibrocartílago, un sustituto más áspero y débil que tiende a descomponerse en pocos años.

Para los casos graves, la cirugía de reemplazo articular sigue siendo la solución más fiable. Los cirujanos solo en los Estados Unidos realizan más de 790.000 reemplazos de rodilla al año. Las articulaciones artificiales duran entre 15 y 20 años en promedio, pero no son ideales para pacientes más jóvenes y activos que pueden sobrevivir al implante.

La carrera para regenerar el cartílago

Los científicos están buscando múltiples estrategias para superar la obstinación biológica del cartílago. Uno de los avances recientes más prometedores provino de Stanford Medicine, donde los investigadores identificaron una proteína llamada 15-PGDH que aumenta con la edad y suprime la regeneración del cartílago. Cuando bloquearon esta proteína en ratones envejecidos, los condrocitos volvieron a un estado más juvenil y comenzaron a producir cartílago nuevo y saludable, sin necesidad de trasplantes de células madre. Las muestras de cartílago humano de cirugías de reemplazo de rodilla mostraron signos tempranos de regeneración después de la exposición al mismo tratamiento.

Otros enfoques incluyen el implante de condrocitos cultivados en laboratorio derivados de células madre pluripotentes inducidas, el uso de andamios bioactivos sembrados con células madre mesenquimales y el aprovechamiento de vesículas extracelulares llamadas exosomas para entregar señales antiinflamatorias directamente a las articulaciones dañadas. También se está explorando la bioimpresión tridimensional para fabricar construcciones de cartílago específicas para el paciente con la arquitectura en capas precisa que requiere el cartílago natural.

Ninguna de estas terapias ha alcanzado aún un uso clínico generalizado, pero el ritmo de los descubrimientos se está acelerando. Para los cientos de millones de personas cuyas articulaciones se están desgastando silenciosamente, la pregunta de por qué el cartílago no puede curarse a sí mismo pronto podría tener un seguimiento más esperanzador: cómo la ciencia aprendió a hacer que lo intente.