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Investigación

​Científicos del CNIC identifican cómo las células madre se regulan a sí mismas y a su entorno

El hallazgo se puede convertir en una diana terapéutica para mejorar la regeneración de la médula durante la quimioterapia.

Europa Press. Madrid 08/01/2016 a las 11:00
Glóbulos blancos, imprescindibles para el funcionamiento del sistema inmune.

Un estudio realizado por investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) ha identificado un nuevo mecanismo a través del cual las células troncales de la sangre controlan tanto su propia proliferación como las características del nicho que las alberga.

La responsable de este control es la proteína E-Selectin Ligand-1 (ESL-1), según han explicado los autores de este trabajo en la revista 'Nature Communications', y consideran que se puede convertir en diana terapéutica para mejorar la regeneración de la médula durante la quimioterapia.

Dicha proteína se expresa en grandes cantidades en estas células madre y los autores han podido ver que también controla la producción de la citoquina TGF-b, que tiene propiedades anti-proliferativas y es fundamental para impedir la desaparición de estas células madre en algunos procesos patológicos, como ocurre en determinados tipos de anemia.

Además los investigadores han comprobado que las células deficientes para la proteína ESL-1 son resistentes a distintos tipos de agentes citotóxicos o quimioterápicos. Estos resultados sugieren que la proteína ESL-1 puede convertirse también en una diana terapéutica para las terapias dirigidas a la expansión de las células madre de la sangre para su posterior donación.

Los autores recuerdan que las células madre hematopoyéticas "tienen la capacidad de auto-renovarse y fabricar copias de sí mismas, además de producir las células de la sangre a lo largo de la vida: tanto los glóbulos rojos, responsables de transportar el oxígeno a todos los tejidos, como todo tipo de glóbulos blancos, imprescindibles para el funcionamiento del sistema inmune".

Una característica fundamental de las células madre es la quiescencia o capacidad de permanecer en reposo sin dividirse, ya que previene su agotamiento y asegura su mantenimiento en situaciones patológicas, como ante la demanda aguda de producción de células sanguíneas o la presencia de agentes dañinos al ADN, como son muchos agentes quimioterápicos.

La mayoría de estas células troncales se encuentran en la médula ósea, en el interior de los huesos. Allí, ha explicado Andrés Hidalgo, uno de los autores, residen en un "microambiente" o nicho que proporciona los "elementos necesarios para su mantenimiento óptimo", por lo que cualquier perturbación de este nicho hace peligrar de forma directa la funcionalidad de estas células y puede traducirse en enfermedades como leucemias o aplasias.

"Todavía falta por identificar muchos de los mecanismos y componentes celulares de este microambiente medular, algo que resulta de vital importancia por las posibles implicaciones terapéuticas que tiene", ha explicado. 

Afecta a distintas poblaciones del microambiente medular
No obstante, además de haber identificado este nuevo mecanismo a través del cual las células troncales de la sangre controlan tanto su propia proliferación como las características del nicho que las alberga, los autores del estudio han descrito por primera vez cómo esta proteína afecta de manera local a distintas poblaciones del microambiente medular, incluyéndose otras células troncales vecinas.

Este hallazgo, destacan, abre la puerta al desarrollo de "nuevas terapias con células madre modificadas genéticamente frente a determinadas enfermedades hematológicas, como ciertos tipos de leucemia, en las que el nicho hematopoyético y las células madre hematopoyéticas están muy afectadas", ha añadido Magdalena Leiva, también autora del trabajo.

Para identificar esta nueva ruta, los investigadores han analizado la médula ósea de animales deficientes en esta proteína. Así han podido observar que en su ausencia, las células troncales de la sangre proliferan menos y, por tanto, son de mayor calidad para su empleo en una posible terapia.

"Hemos visto que estas células son resistentes a procesos de daño medular como la mortalidad celular originada por agentes citotóxicos", detalla esta experta, que considera que uno de los hallazgos más relevantes de este artículo es el incremento de la resistencia de éstas células deficientes para la proteína ESL-1 a distintos tipos de agentes citotóxicos o quimioterápicos.

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