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Las células madre mesenquimales (MSCs) presentan un gran potencial terapéutico para regeneración cardiaca. La multipotencialidad de las MSCs estaría implicada en el proceso regenerativo, sin embargo, si la misma es mediada por la expresión del factor de transcripción embrionario OCT4 aún no se ha establecido. En el presente estudio investigamos el rol del factor OCT4 en la diferenciación a cardiomiocitos de MSCs derivadas de medula ósea (BM-MSC). Las BM-MSCs se aislaron de ratones transgénicos que expresan GFP bajo la acción del promotor de la cadena pesada de miosina (a-MHC) y se indujo su diferenciación mediante un sistema de co-cultivo con cardiomiocitos de rata (RC). A los 5 días de co-cultivo se observó la expresión de genes específicos de cardiomiocito (Nkx2.5, actina cardíaca y factor natriurético atrial) y una frecuencia de diferenciación del 7.6±2.3% evaluada por activación del promotor a-MHC. Sin embargo, las MSCs no generaron cardiomiocitos funcionales y retuvieron sus marcadores estromales indicando una diferenciación parcial. La expresión de OCT4 aumentó 2.6±1.2 veces (p<0.05) en las MSCs co-cultivadas. Interesantemente, el análisis por citometría de flujo demostró que el 87±3% de las MSCs expresaban OCT4 en condición control y solo el 79±2% en el co-cultivo (p<0.05). Las MSCs diferenciadas a cardiomiocitos no expresaron OCT4 nuclear y presentaron un aumento significativo en la metilación del promotor de OCT4 (47 vs 93%, p<0.05), infiriendo una regulación de tipo epigenético. Mediante estrategia de siRNA se redujo un 67% la expresión de OCT4 en las BM-MSCs. Dicho silenciamiento bloqueo la diferenciación de las MSCs hacia cardiomiocitos. Más aun, estas células perdieron la capacidad de diferenciarse hacia otros linajes como adipocitos y osteocitos. En conclusión, nuestros datos infieren que el OCT4 está involucrado en la diferenciación de las MSCs a cardiomiocitos y sugieren nuevos mecanismos que mediarían la multipotencialidad de estas células.