La investigación con células madre dirigida por el Instituto Babraham ha descubierto nuevos conocimientos clave sobre cómo las células madre placentarias cambian entre mantener una identidad de células madre para iniciar el camino para convertirse en tipos de células especializadas.
Intuitivamente, uno pensaría que algo más bueno debería ser aún mejor, específicamente en el contexto de factores que mantienen el carácter autorrenovador de una célula madre. Sin embargo, la investigación del Instituto Babraham en asociación con el Centro paraTrophoblast Research ha encontrado que este ciertamente no es el caso de las células madre de trofoblasto de las cuales se derivan los tipos de células fundamentales de la placenta.Al observar los factores de transcripción orquestadores clave de los genes expresados en una célula determinada, el equipo de Babraham observóque no es simplemente su presencia o ausencia lo que determina el estado de las células madre, sino el equilibrio finamente ajustado entre ellas.
Dos poblaciones distintas de células madre pueden derivarse del embrión de mamífero muy temprano; células madre embrionarias ESC que dan lugar al embrión mismo y sus contrapartes; células madre trofoblásticas TSC que dan lugar a estructuras principales de la placenta.
Para descubrir las complejidades de los mecanismos moleculares que subyacen al estado de autorrenovación de los TSC, los investigadores utilizaron un enfoque multifacético que analizaba las interacciones proteicas, la expresión génica y la unión del genoma. Los investigadores se centraron en tres factores clave de transcripción quedescubrieron que interactúan físicamente entre sí: Elf5, Eomes y Tfap2c. Cada uno de estos tres factores se requiere individualmente para hacer un TSC. Sin embargo, de manera intrigante, mantener la identidad de TSC no dependía simplemente de su presencia sino que también dependía críticamente desu abundancia relativa en proporción entre sí. Por lo tanto, demasiada cantidad de Elf5 o Tfap2c en proporción con Eomes provocó que los TSC se diferenciaran. Los datos revelan que el cambio entre retener la capacidad de renovación automática de los TSC y el inicio de la diferenciación ocurre cuando el tripletede factores de transcripción comienza a funcionar como un dúo.
Dra. Myriam Hemberger, líder del grupo en el programa de epigenética del Instituto Babraham y autora principal del artículo de investigación publicado en Genes y desarrollo dijo: "Nuestro conocimiento sobre la regulación de la autorrenovación y la diferenciación en las células madre del trofoblasto va muy por detrás del de los ESC; sin embargo, este conocimiento es de vital importancia para comprender mejor el desarrollo placentario normal, un requisito previo para la supervivencia del embrión. Nuestras ideas revelan unpapel para Elf5 como un interruptor molecular que gobierna el equilibrio entre la proliferación y diferenciación de TSC, explicando así cómo los mismos factores de transcripción pueden generar diferentes resultados para la célula, simplemente alterando su abundancia relativa.
"En un nivel práctico, nuestra investigación explica por qué es bastante difícil mantener los TSC de ratón en cultivo y probablemente también por qué los enfoques para derivar la misma población de células madre de la placenta humana no han tenido éxito hasta la fecha. Nuestro trabajo proporciona ideas fundamentalespara facilitar ese objetivo, un objetivo principal que se encuentra en el corazón de nuestros esfuerzos de colaboración con el Centro de Investigación de Trofoblasto ".
Una mejor comprensión de cómo se regulan las células madre placentarias ayudará a los investigadores a identificar y obtener estas células de placentas humanas. Esta sería una herramienta de investigación fundamentalmente importante para proporcionar una mejor comprensión de las primeras etapas del embarazo, cuando las bases para una placenta funcionalse establecen; lo que es más importante, son estas fases tempranas del desarrollo las que, cuando son anormales, subyacen a las complicaciones más comunes del embarazo.
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Materiales proporcionado por Instituto Babraham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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