Las células madre tienen dos capacidades importantes: pueden desarrollarse en una amplia gama de tipos de células y simultáneamente renovarse, creando células madre frescas. Usando un modelo del sistema de formación de sangre hematopoyético, los investigadores de la Universidad Técnica de Munich TUM ahora han podido determinar con precisión qué vías de señalización desempeñan un papel esencial en la autorrenovación de las células madre sanguíneas. Un papel particularmente decisivo en este proceso es la comunicación interactiva con las células del tejido circundante en la médula ósea.
Nuestra sangre es generada por células madre HSC formadoras de sangre hematopoyéticas en la médula ósea. Junto con las células del tejido de la médula ósea, estas HSC forman un microambiente conocido como nicho. Mientras el cuerpo esté sano, elLos HSC permanecen en modo "en espera", pero si un accidente conduce a una pérdida considerable de sangre, por ejemplo, o la defensa contra un patógeno requiere más células sanguíneas en el curso de una infección, las células madre se activan.
En respuesta, todo el sistema de formación de células sanguíneas cambia del modo de espera al estado de alerta. Las células madre activadas generan nuevas células sanguíneas de todo tipo para contrarrestar la pérdida de sangre o combatir el patógeno. Al mismo tiempo, la renovación automática se mantienela reserva de células madre se repone.
Este cambio está acompañado por un complejo proceso de comunicación entre las células madre y las células de los tejidos, un área que no había sido examinada previamente en ninguna profundidad ". En nuestro estudio, nos propusimos establecer qué señales de los tejidos son importantes para las células madremantenimiento y funcionalidad, y las señales de HSC influyen en el microambiente ", explica el profesor Robert Oostendorp del hospital universitario de TUM, Klinikum rechts der Isar, donde trabaja en el III. Medizinische Klinik dirigido por el profesor Christian Peschel. Junto con los miembros del equipo Dr.Rouzanna Istvánffy y el Dr. Baiba Vilne, Oostendorp, utilizaron cultivos mixtos de tejidos y células madre para investigar cómo interactúan los dos tipos de células.
Las células de tejido desencadenan la renovación de las células madre
Para desentrañar el mapa de la ruta de señalización compleja, los científicos utilizaron sus propios hallazgos del análisis de factores regulados hacia arriba o hacia abajo en la interacción entre el tejido y las células madre, vinculándolos con las rutas de señalización descritas en la literatura existente. Luego consolidaron esta informacióndentro de un modelo informático de bioinformática. Para lograr esto, los investigadores colaboraron con un grupo dirigido por el profesor Hans-Werner Mewes, profesor de bioinformática orientada al genoma de TUM. Finalmente, el equipo realizó extensos experimentos celulares para confirmar el modelo de vía de señalización generada por computadora.
"El resultado fue muy interesante: todo el sistema funciona en un circuito de retroalimentación", revela Oostendorp. Resumiendo los resultados, continúa: "En modo de alerta, las células madre primero influyen en el comportamiento de las células de los tejidos, lo cual, a su vez, impacta en las células madre, desencadenando el paso de autorrenovación "
Ramificaciones importantes también para el tratamiento de la leucemia
Los hallazgos del equipo muestran una imagen clara: en modo de alerta, las células madre emiten sustancias de señalización, que a su vez inducen a las células del tejido a liberar el mensajero del factor de crecimiento del tejido conectivo CTGF. Esto es esencial para mantener las células madre a través derenovación. En ausencia de CTGF, las células madre envejecen y no pueden reponerse.
"Nuestros hallazgos podrían resultar significativos en el tratamiento de la leucemia. En esta condición, las células madre son hiperactivas y su división no se controla", describe Oostendorp. "Las células sanguíneas leucémicas están en un estado de alerta constante, por lo que esperaríamos una interacción similarcon las células del tejido ". Sin embargo, hasta la fecha, el enfoque aquí se ha limitado a las células madre como la fuente real del defecto". Dado lo que sabemos ahora sobre los circuitos de retroalimentación, sería importante integrar las células circundantes en los enfoques terapéuticos.también, ya que ejercen una fuerte influencia en la división de células madre ", confirma el científico.
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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