Un estudio científico describe por primera vez la función de una vía de señalización, en particular la vía de los receptores del factor de crecimiento epidérmico EGFR, en la diferenciación del linaje digestivo planario. La vía EGFR, conservada evolutivamente, tiene un papel fundamentalcuando regula la diferenciación y proliferación celular en muchos organismos como las células madre neurales de los mamíferos y se sobreactiva en la mayoría de los cánceres humanos.
El artículo, publicado en un artículo de la distinguida revista Desarrollo , realizada por los investigadores Francesc Cebrià, Sara Barberán y Susanna Fraguas, del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística del Instituto de Biomedicina de la Universidad de Barcelona IBUB.
Estudiando el destino de las células madre adultas planarias
El planario Schmidtea mediterranea es un invertebrado utilizado como modelo en estudios para la genética del desarrollo y la investigación biomédica. Muestra una gran capacidad regenerativa, basada en células madre adultas pluripotentes -neoblastos- que se mantienen durante todo el ciclo de vida del organismo, y es unmodelo excepcional para estudiar el comportamiento de estas células madre in vivo en procesos regenerativos de un animal usando una pequeña parte de él. En medicina regenerativa, la investigación con planarios podría promover el diseño de futuras terapias basadas en el trasplante de células madre o células diferenciadas tomadas de células madrecélulas en pacientes afectados por enfermedades neurodegenerativas Parkinson, Alzheimer, etc., diabetes o patologías cardíacas.
Según el profesor Francesc Cebrià, quien dirigió este proyecto científico, "los neoblastos, que son las únicas células con capacidad para dividirse, son necesarios para la renovación de las células que mueren en la renovación fisiológica habitual o en la homeostasis de los tejidos. Cuando cortamosuna planaria, los neoblastos son igualmente necesarios para regenerar tejidos y órganos amputados ".
"Todavía no sabemos cómo estos progenitores terminan por diferenciarse de los diversos tipos de células", dice Cebrià. "En la mayoría de los casos, no conocemos las vías de señalización o los programas genéticos que regulan esta diferenciación final de los diferentes tipos de células que vienende sus progenitores. Se sabe desde hace mucho tiempo que los neoblastos no son una población celular homogénea: algunos muestran factores de transcripción específicos que derivan de linajes particulares. Eso significa que ya no son neblastos pluripotentes sino progenitores especializados: por ejemplo, progenitores mostrados por la transcripciónfactores sim o coe, dan lugar a tipos neuronales particulares, y se ha postulado que los progenitores que expresan hnf4 o gata4 / 5/6 darían lugar a las células digestivas ".
vía EGFR: revelando enigmas sobre la diferenciación celular
Desde el descubrimiento de los factores de crecimiento epidérmico EGF en 1962, aislado por Stanley Cohen Premio Nobel de Medicina 1986, la ruta de los receptores del factor de crecimiento epidérmico EGFR se ha relacionado con procesos de proliferación celular, cáncer y diseños paranuevas terapias oncológicas. Estudios previos de planaria sugieren que la vía EGFR podría regular la diferenciación de diferentes tipos de células células pigmentarias en los ojos, faringe, células excretoras o diferentes tipos neuronales, etc.. Sin embargo, todavía no hay evidencia definitiva y haymuchos enigmas sin respuesta sobre los mecanismos de diferenciación de diferentes células progenitoras en tipos de células específicas.
Este es el primer estudio científico que muestra el papel fundamental de la vía de EGFR en la diferenciación final de un tipo de célula particular: en este caso, las células del sistema digestivo. Para obtener los resultados, los expertos han combinado experimentos de interferencia de ARNsilenciar la función de los genes y marcadores con etinil-desoxiuridina EdU para conocer el destino final de las células procedentes de los neoblastos.
Hasta ahora, los otros proyectos habían identificado algunos genes que eran importantes para la regeneración del sistema digestivo. Pero según Sara Barberán, autora principal del estudio, "en esos casos no había una determinación del nivel en que se encontraban estos genes".En nuestro caso, continúa, se demuestra por primera vez que la vía EGFR es importante para regenerar y mantener el sistema digestivo y es absolutamente necesario que las células progenitoras del sistema digestivo se diferencien de las células digestivas viejas ".
El equipo de la Universidad de Barcelona ha caracterizado la función del gen Smed-egfr-1 en la vía de los EGFR planarios, que está compuesta por 9 ligandos de tipo EGF y 6 receptores EGFR ". Lo que primero hemos verificado -dice Barberán-es que cuando el gen Smed-egfr-1 es silenciado, las células del sistema digestivo que mueren debido a la renovación natural del tejido no pueden ser reemplazadas por células nuevas, por lo tanto, en unas pocas semanas, el sistema digestivo se degenera ". Esto sucede porque los progenitores de esteEl linaje no puede diferenciarse y se acumula fuera del sistema digestivo. "Lo mismo sucede durante la regeneración de este tejido", dice el investigador.
Estudio de receptores y ligandos en la vía EGFR
Además de caracterizar la función del gen Smed-egfr-1, los expertos también podrían determinar que Smed-nrg-1 podría ser el ligando que facilita la diferenciación de los progenitores del sistema digestivo. Según Barberán, "se sabe que Smed-nrg-1 muestra la homología con los ligandos EGF de otros organismos. De manera prominente, cuando hacemos experimentos de ARNi para silenciar el gen Smed-nrg-1, vemos que la planaria tiene los mismos defectos que cuando silenciamos el gen Smed-egfr-1"Eso significa que la planaria no puede regenerarse ni mantener el sistema digestivo y eso sucede porque los progenitores no pueden diferenciarse completamente y acumulan el parénquima fuera del sistema digestivo", dicen los autores.
El nuevo estudio de los expertos de UB e IBUB es importante para verificar el papel del receptor Smed-egfr-1 y el probable ligando Smed-nrg-1 en la diferenciación de los progenitores del sistema digestivo ". Pero en la planaria, el EGFRLa vía consiste en 9 ligandos y 6 receptores. Por lo tanto, ahora tenemos que ver si los otros receptores y ligandos también tienen un papel en la diferenciación de otras poblaciones de células progenitoras ", dicen los investigadores. Es por eso que están estudiando el receptor Smed-egfr-3,que se expresa en el sistema nervioso central, para ver si tiene un papel en la diferenciación de las células progenitoras de las diferentes poblaciones neurales de estos animales. De ser así, podrían concluir que la vía EGFR puede tener una función general como intermediario deLa diferenciación celular planaria.
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Materiales proporcionado por Universidad de Barcelona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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