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Default @ August 3, 2013

Antes habrá sangre: función sorprendente de la proteína en el desarrollo embrionario

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Las células madre hematopoyéticas (HSC) dan lugar a todas las células sanguíneas e inmunes a lo largo de la vida de organismos vertebrados, del pez cebra a los seres humanos. Pero los detalles de su génesis siendo difícil de alcanzar, lo que dificulta los esfuerzos para desarrollar células madre pluripotentes inducidas (IPSC) reemplazos que puedan hacer frente a una serie de trastornos de la sangre.

Antes habrá sangre: función sorprendente de la proteína en el desarrollo embrionario


En este análisis confocal múltiplo de secciones transversales a partir de embriones de pez cebra transgénico, vasculatura es etiquetado por fluorescencia roja, complejo proteína NF-kB que regula la inflamación mediante fluorescencia verde y núcleos por fluorescencia azul. La flecha indica el riesgo de células madre hematopoyéticas emergente en la aorta dorsal con alta expresión de NF-kB. La imagen de abajo a la derecha combina todos los canales.

Crédito: UC San Diego Escuela de Medicina

En un artículo publicado el 20 de noviembre en la revista Cell, los investigadores de la Universidad de California, Escuela de Medicina de San Diego describen la participación sorprendente y crucial de una proteína de señalización proinflamatoria en la creación de las HSC durante el desarrollo embrionario, un hallazgo que podría ayudar a los científicos para finalmente reproducir las CMH para uso terapéutico.

"El reciente avance de pluripotencia inducida ha hecho que el concepto de la medicina regenerativa específica del paciente en una realidad", dijo el investigador principal David Traver, PhD, profesor en el Departamento de Medicina Celular y Molecular. "El desarrollo de algunos linajes de células maduras a partir de células iPS, tales como cardiaca y neural, ha sido razonablemente sencilla, pero no con HSCs. Esto es probablemente debido, al menos en parte, al no comprender plenamente todos los factores utilizados por el embrión generar las CMH. Creemos que el descubrimiento de que las señales pro-inflamatorias son importantes en vivo ayudará Recapitulemos instrucción de HSC destino in vitro a partir de células iPS ".

Traver y sus colegas estudiaron específicamente el papel de una citoquina (un tipo de proteína de señalización celular) llamado factor de necrosis tumoral alfa o TNFa, que desempeña un papel fundamental en la regulación de la inflamación sistémica y la inmunidad. El trabajo se extendió la investigación anterior por el biólogo español Victoriano Mulero, que había informado de que el TNFa fue importante en la función del sistema vascular embrionario y que en modelos animales en función de TNF estaba ausente, los defectos de sangre provocado.

Primer autor del artículo de Cell Raquel Espín-Palazon, investigador postdoctoral en el laboratorio de Traver y un antiguo colega de Mulero de, determinó que el TNFa fue requerido para la aparición de células madre hematopoyéticas durante la embriogénesis en el pez cebra - un modelo animal común.

Traver dijo que el hallazgo fue completamente inesperado porque HSCs emergen relativamente temprano en la formación embrionaria cuando el organismo en desarrollo se considera que es en gran medida estéril y carente de infección.

"Por lo tanto, no se esperaba que la señalización proinflamatoria estaría activo en este momento o en las regiones productoras de sangre", dijo Traver. "Igualmente sorprendente, se encontró que una población de células mieloides embrionarias, que son células transitorios producidos antes de que surjan las CMH, son los productores de la TNFa necesitaba establecer HSC destino. Así que resulta que un pequeño subconjunto de células mieloides que persisten por sólo unos días en el desarrollo son necesarios para ayudar a generar los precursores directos de todo el sistema de formación de sangre de adultos ".

El papel recién descubierto de TNFa en desarrollo HSC refleja un descubrimiento paralelo respecto interferón gamma (INFg), otra citoquina y principal mediador de la señalización proinflamatoria, destacando varias entradas para la señalización inflamatoria en HSC emergencia. Traver dijo que los papeles cruciales de TNFa y INFg en HSC emergencia son probablemente similares en los seres humanos debido a la naturaleza altamente conservada de desarrollo HSC través de la evolución de los vertebrados.