Microambiente de Células Madre y Medicina Regenerativa

RICARDO A. DEWEY

Mar del Plata

Congreso; LVII Reunion Cientifica Anual Sociedad Argentina de Investigación Clínica (SAIC).; 2013

Sociedad Argentina de Investigación Clínica (SAIC).

Las células madre son las unidades funcionales de crecimiento y regeneración de muchos tejidos y tienen una posición de importancia significativa para mantener la función tisular apropiada. Por lo tanto, estas células deben ser protegidas tanto como sea posible de la pérdida y el daño, manteniendo una comunicación eficiente con el entorno para asegurar una apropiada respuesta a las señales fisiológicas para el reemplazo celular y la reparación tisular. En muchos tejidos, este balance entre protección e interacción parece ser llevado a cabo manteniendo a las células madre en un microambiente o nicho que provee señales espaciales y temporales que sustentan y coordinan sus actividades. El nicho de las células madre ha sido identificado y caracterizado en muchos tejidos incluyendo la medula ósea. En varios laboratorios se han comenzado estudios profundos para dilucidar los componentes críticos del microambiente de varios tipos de células madre incluyendo moléculas de señalización, tanto asociadas a la superficie celular como difusibles, y parámetros físicos tales como rigidez de la matriz, tensión de oxígeno y temperatura. El conocimiento de los componentes del microambiente de las células madre es particularmente importante para lograr métodos más eficientes de multiplicación ex vivo de células madre y progenitores hematopoyéticos (HSPC) con fines terapéuticos. El trasplante de HSPC está siendo utilizado para el tratamiento exitoso de un gran número de enfermedades. Sin embargo, el uso del mismo se ve todavía obstaculizado por la alta dosis celular requerida para que se produzca un implante eficiente. Una de las estrategias para solucionar este problema es multiplicar o expandir HSPC ex vivo. Durante décadas, la expansión o multiplicación de HSPC ha sido el desafío más difícil de lograr, debido a la declinación de la capacidad de repoblación de las HSPC en cultivos a largo plazo ex vivo. Por lo tanto se hace necesario investigar cuál o cuáles de los elementos del nicho de las HSPC pueden modificarse para lograr altos niveles de expansión celular ex vivo y sobre todo de los progenitores más tempranos que son los que poseen la capacidad de repoblación a largo plazo. Los protocolos más comunes de expansión ex vivo de HSPCs utilizan solo el agregado exógeno de citoquinas que favorezcan su proliferación, el cocultivo de éstas con células mesenquimales estromales (MSC), o el agregado de medios condicionados provenientes de ellas, logrando sólo niveles moderados de expansión. Las MSC son componentes fundamentales del microambiente de las HSPC y secretan entre otras, citoquinas hematopoyéticas (CH) y otros factores de crecimiento que contribuyen a la multiplicación de las HSPC. Se sabe que altos niveles de TGF-β1 restringen la multiplicación de HSPC mediante la inhibición de la transcripción por parte de las MSC de la citoquina hematopoyética temprana SCF (Stem Cell Factor) y de la inhibición del receptor de SCF (c-kit) por parte de las HSPC. Por lo tanto algunas estrategias de expansión ex vivo de HSPC incluyen el agregado de anticuerpos neutralizantes o de pequeñas moléculas inhibidoras de TGF-ß1. La ausencia de TGF-ß1 en el cultivo podría generar desbalances en la producción de células madre hematopoyéticas (HSC) primitivas hacia el linaje mieloideo o linfoideo ya que se sabe que bajas concentraciones de TGF-ß estimulan la proliferación de HSC-My (mieloideo) e inhiben la proliferación de HSC-Ly (linfoideo) tanto in vivo como in vitro. En este contexto, nosotros hemos evaluado in vitro el efecto de TGF-ß1 sobre la transcripción y secreción de citoquinas hematopoyéticas en MSC derivadas de tejido adiposo (ASC) con la cascada de TGF-ß intacta o inhibida mediante la sobreexpresión de un mutante dominante negativo del receptor de TGF-ß tipo II (TßRII-DN).