Según un nuevo estudio, el desarrollo de células madre sanguíneas se basa en un receptor proteico que detecta microbios aparentemente no relacionado.
El descubrimiento podría abrir nuevos caminos en la búsqueda en curso de producir células madre sanguíneas a partir de la propia sangre de una persona, eliminando así la necesidad de trasplantes de médula ósea.
El receptor de proteína en cuestión, llamado Nod1, ya es conocido por su papel de ayudar a reconocer infecciones bacterianas en el cuerpo y generar una respuesta inmune, señalan los autores del estudio.
Pero según su investigación, Nod1 también parece cumplir un propósito diferente mucho antes en la vida, cuando el sistema vascular del embrión aún se está desarrollando.
Dirigido por Raquel Espin Palazón, genetista de la Universidad Estatal de Iowa, el estudio sugiere que este sensor microbiano ayuda a los embriones a obligar a algunas de sus células endoteliales vasculares a convertirse en células madre sanguíneas.
Esta podría ser información valiosa, dado su potencial para arrojar luz sobre cómo un embrión produce células madre sanguíneas y quizás también sobre cómo podemos cultivarlas mucho más adelante en la vida.
“Esto eliminaría la difícil tarea de encontrar donantes compatibles para trasplantes de médula ósea y las complicaciones que ocurren después de recibir un trasplante, mejorando la vida de muchos pacientes con leucemia, linfoma y anemia”, dijo Espín Palazón. dice.
Las células madre sanguíneas son progenitoras de todos los glóbulos blancos y rojos de nuestra sangre y producen todos los componentes de nuestra sangre en un proceso llamado hematopoyesis.
Estas células madre sanguíneas, también conocidas como células madre hematopoyéticas, surgen en el cuerpo antes del nacimiento y se desarrollan a partir de células endoteliales dentro de la aorta de un embrión.
Sin embargo, si bien todo eso ya estaba claro, ha habido pocos detalles sobre qué desencadena este importante proceso en un embrión.
“Sabemos que las células madre sanguíneas se forman a partir de células endoteliales, pero los factores que prepararon a la célula para cambiar de identidad eran enigmáticos”, dijo Espín Palazón. dice. “No sabíamos que este receptor era necesario o que era necesario tan temprano, incluso antes de que se formaran las células madre sanguíneas”.
Los investigadores primero se centraron en Nod1 analizando bases de datos públicas de embriones humanos, luego estudiaron más a fondo el receptor utilizando el pez cebra, un organismo modelo de uso común que comparte aproximadamente el 70 por ciento de su genoma con los humanos.
Al inhibir o potenciar Nod1, los investigadores demostraron una correlación positiva con la creación de células madre sanguíneas.
Para arrojar más luz sobre Nod1 y el desarrollo de la sangre en humanos, los autores del estudio también colaboraron con el Hospital Infantil de Filadelfia, donde los investigadores producen células madre pluripotentes inducidas por humanos.
Aunque se generan a partir de células corporales adultas, los investigadores las reprograman genéticamente para imitar las células madre pluripotentes (aquellas capaces de producir muchos tipos de células diferentes) que se encuentran en los embriones.
Las células madre pluripotentes inducidas pueden generar la mayoría de los tipos de células sanguíneas, pero no pueden crear células madre sanguíneas funcionales. Aún así, la inhibición de Nod1 provocó que estas células madre pluripotentes inducidas produjeran menos sangre, reflejando el efecto observado en las células madre sanguíneas del pez cebra.
La mayoría de las células madre sanguíneas de una persona residen en la médula ósea, por lo que los pacientes con ciertos trastornos sanguíneos a menudo necesitan un trasplante de médula ósea para proporcionar un suministro vital de células madre sanguíneas.
Pero armados con esta evidencia sobre el papel de Nod1 en la creación de células madre sanguíneas en embriones, los científicos tienen nuevas esperanzas de idear una forma de producir nuevas células madre sanguíneas a partir de muestras humanas, potencialmente incluso de la propia sangre de los pacientes.
Eso podría ayudar a evitar no sólo los desafíos logísticos de organizar y realizar trasplantes de médula ósea, señalan los investigadores, sino también complicaciones como la enfermedad de injerto contra huésped, en la que las células inmunes trasplantadas reconocen al huésped como extraño y atacan las células del receptor.
“Esto sería un gran avance para la medicina regenerativa”, Espin Palazón dice.
Aún se necesita más investigación no sólo para comprender cómo exactamente el cuerpo crea células madre sanguíneas, dicen los investigadores, sino también cuándo debe ocurrir cada paso.
“El momento es crucial. Es como cuando estás cocinando y necesitas agregar ingredientes en un orden específico”, Espín Palazón. dice.
“Mi grupo en la Universidad Estatal de Iowa seguirá trabajando para lograr una vida sin trastornos sanguíneos”, dijo. agrega. “Creo que nuestras investigaciones allanarán el camino para crear finalmente células madre sanguíneas de grado terapéutico para curar a los pacientes con trastornos sanguíneos”.
El estudio fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza.