La regeneración ósea depende de la capacidad de las células progenitoras esqueléticas para desplazarse hacia las zonas lesionadas, proliferar y diferenciarse en células responsables de la formación de nuevo tejido óseo y cartilaginoso. Un estudio publicado en línea el 18 de agosto de 2026 en International Journal of Oral Science ha analizado el papel de dos receptores de colágeno, la integrina β1 y el receptor de dominio discoidina 2 (DDR2), y ha identificado una interacción cooperativa entre ambos durante la reparación de grandes defectos óseos craneales.
Las células progenitoras esqueléticas interactúan con una matriz extracelular rica en colágeno que proporciona señales mecánicas y bioquímicas necesarias para su comportamiento. En este proceso, las integrinas β1 actúan como elementos de conexión entre la matriz extracelular y el citoesqueleto celular, mientras que DDR2 pertenece a la familia de receptores tirosina quinasa activados por el colágeno y presenta una elevada expresión en tejidos óseos y mesenquimales.
Para estudiar la función de ambos receptores, los investigadores utilizaron modelos murinos con eliminación condicional de Itgb1, gen que codifica la integrina β1, Ddr2, responsable de codificar DDR2, o ambos genes en células progenitoras esqueléticas GLI1+. Estas células constituyen una población con capacidad para contribuir a la regeneración del tejido óseo.
Los investigadores generaron defectos craneales de tamaño crítico en los animales y utilizaron BMP2, una proteína con capacidad para estimular la formación ósea. La regeneración fue evaluada durante cuatro semanas mediante técnicas de imagen y análisis histológico.
En los animales control, que conservaban ambos receptores, se produjo una formación abundante de hueso nuevo y una reparación prácticamente completa del defecto. Por el contrario, la pérdida individual de cualquiera de los receptores produjo una reducción de la regeneración. La eliminación de Itgb1 disminuyó el volumen óseo en un 47 %, mientras que la eliminación de Ddr2 provocó una reducción del 36 %.
El efecto fue considerablemente mayor cuando se eliminaron simultáneamente ambos genes. En este grupo, el volumen de hueso nuevo se redujo un 73 %, con una cantidad limitada de tejido óseo formado en el área lesionada. Los análisis también mostraron una reducción de la formación de cartílago cuando ambos receptores estaban ausentes.
Para determinar los mecanismos celulares implicados, el equipo siguió el comportamiento de las células GLI1+ durante la regeneración. En los animales control, estas células migraron desde las suturas craneales hasta la zona de lesión, donde participaron en la formación del nuevo tejido. La eliminación individual de integrina β1 o DDR2 redujo tanto la migración como la proliferación de estas células, mientras que la ausencia simultánea de ambos receptores produjo el efecto más pronunciado.
La diferenciación celular también resultó afectada. La pérdida de cualquiera de los receptores redujo los marcadores relacionados con condrocitos, preosteoblastos y osteoblastos maduros. Esta disminución fue más intensa en las células en las que se eliminaron conjuntamente Itgb1 y Ddr2, lo que relaciona la actividad coordinada de ambos receptores con distintas etapas de la formación del tejido regenerado.
Los experimentos realizados en cultivos celulares reprodujeron parte de estos resultados. La ausencia de cualquiera de los receptores redujo la extensión de las células, modificó la organización del citoesqueleto de actina y disminuyó la formación de adhesiones focales. Estas estructuras participan en la unión de las células a la matriz extracelular y en la transmisión de señales mecánicas.
Además, las células deficientes en DDR2 presentaron una menor actividad de la integrina β1. Este resultado indica que DDR2 puede favorecer la activación de la integrina β1 durante la interacción de las células progenitoras con el colágeno. Ambos receptores también estuvieron relacionados con la localización nuclear de YAP1, una proteína implicada en la respuesta celular a las señales mecánicas procedentes del entorno.
La evidencia de cooperación se reforzó mediante experimentos genéticos con células heterocigotas. La pérdida de una única copia funcional de Itgb1 o Ddr2 tuvo efectos limitados sobre la función de las células progenitoras. Sin embargo, la pérdida simultánea de una copia de ambos genes produjo una alteración significativa, aportando evidencia genética de una interacción cooperativa.
Los resultados identifican a la integrina β1 y DDR2 como componentes de un sistema conjunto de detección de las señales procedentes del colágeno. Según los investigadores, ambos receptores regulan la migración, proliferación, extensión y diferenciación de las células progenitoras durante la regeneración del hueso craneal, mientras DDR2 también contribuye a la activación de la integrina β1.
El estudio plantea que la actuación simultánea sobre ambos receptores podría constituir una vía para futuras estrategias destinadas a favorecer la reparación ósea en trastornos esqueléticos degenerativos o asociados a lesiones.
