La hematopoyesis es el proceso de formación de células sanguíneas, que ocurre predominantemente en la médula ósea. La médula ósea produce todo tipo de células sanguíneas: glóbulos rojos, plaquetas y glóbulos blancos leucocitos. Uno de los glóbulos blancos más prominentes.los tipos de células son neutrófilos: ayudan al cuerpo a luchar contra las infecciones y son la subpoblación más abundante de leucocitos. Son de corta duración y altamente móviles, y pueden ingresar a partes del tejido donde otras células / moléculas no pueden.
Todas las células hematopoyéticas que se desarrollan en la médula ósea deben cruzar la pared de los vasos sanguíneos para ingresar al sistema de circulación. Las plaquetas sanguíneas son liberadas por protuberancias más grandes que penetran los vasos sanguíneos de células progenitoras enormes, en gran parte inmóviles, llamadas megacariocitos. De esta manera, los megacariocitos maduros producenplaquetas y liberarlas en la circulación sanguínea para mantener conteos constantes de plaquetas. Además, regulan activamente la acumulación de células madre hematopoyéticas de una manera positiva y negativa.
La obtención de imágenes de toda la médula ósea con resolución subcelular para comprender cómo actúan todos los jugadores en concierto sigue siendo un desafío. Los grupos de investigación del Prof. Katrin Heinze y el Dr. David Stegner establecieron una profunda reconstrucción de imágenes en 3D y una tubería de segmentación para diferentes componentes de la médula óseaEstos objetos segmentados, originalmente derivados de la microscopía de fluorescencia de hoja de luz, sirven como plantillas para simulaciones computacionales de distribuciones celulares y su comportamiento de migración en la médula ósea.
Los megacariocitos influyen significativamente en la migración celular
En este estudio, los científicos descubrieron que la migración de las células madre hematopoyéticas y los neutrófilos depende del tamaño y las distribuciones de los megacariocitos. Por lo tanto, estas simulaciones sugieren que los megacariocitos juegan un papel importante en la migración celular, incluso si no migran a sí mismos. En cambio, los megacariocitos grandes representanobstáculos pasivos y, por lo tanto, influyen significativamente en la migración de otras células, como las células madre hematopoyéticas y los neutrófilos en la médula ósea. De hecho, la microscopía intravital confirmó que la movilidad de los neutrófilos se redujo en ratones con disminución de plaquetas donde aumentan los volúmenes de megacariocitos.
Este estudio muestra cómo la combinación de enfoques de imágenes avanzadas en combinación con simulaciones computacionales puede agudizar esta hipótesis. Heinze dice: "Para las simulaciones, las cuadrículas y las esferas no representan suficientemente la complejidad de la vasculatura y sus células. En contraste, nuestra imagenLas plantillas derivadas son adecuadas y, por lo tanto, muy superiores, ya que reflejan muy bien la arquitectura fisiológica en el hueso ".
"Este estudio señala la importancia de las propiedades biomecánicas del medio ambiente de la médula ósea en la regulación de la motilidad celular, un factor que hasta ahora no se ha apreciado bien. Nuestros datos muestran claramente que el análisis volumétrico del número y la localización de megacariocitos proporciona información adicionaleso agudiza nuestra imagen de la dinámica y los mecanismos de la médula ósea ", explica Stegner.
La herramienta computacional no solo puede admitir estudios 3D del comportamiento dinámico de las células, sino que también puede ayudar a enfocar o reducir los experimentos con animales cuando las hipótesis se pueden probar computacionalmente. Más allá de la investigación de huesos y sangre, el método se puede usar para que cualquier órgano o tejido interroguemapas dinámicos de tipos y estructuras celulares seleccionados en salud y enfermedad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Würzburg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :