La función adecuada de los vasos sanguíneos es esencial para la vida: los vasos sanguíneos son responsables del transporte de glóbulos rojos, nutrientes y células inmunes ricas en oxígeno por todo el cuerpo, por nombrar solo algunas funciones. Los defectos en los vasos sanguíneos pueden conducir auna variedad de enfermedades que amenazan la vida. Las células madre, que son células indiferenciadas que pueden generar nuevos tejidos, tienen un potencial significativo en la medicina regenerativa y en el tratamiento de diversos trastornos. En los vasos sanguíneos, la existencia de células madre residentes en los tejidos ha sido objeto de un intenso debate.El equipo de investigación centrado en la Universidad de Osaka ahora puede haber descubierto la esquiva célula madre, proporcionando evidencia de células madre endoteliales vasculares adultas VESC capaces de generar vasos sanguíneos completamente funcionales.
El equipo de investigación había identificado previamente una población de células endoteliales CE, aisladas de la capa más interna de vasos sanguíneos, con propiedades similares a las de las células madre. Las células se aislaron realmente por análisis funcional, por lo que el equipo estaba interesado enencontrar marcadores moleculares que definen específicamente las células madre endoteliales. La investigación se informó en Célula madre celular .
"Nuestro enfoque fue buscar una proteína de la superficie celular que se exprese altamente en la población de tallo endotelial, pero no en otras CE", explica Nobuyuki Takakura, quien dirigió este estudio ". Una vez que encontramos un marcador claro del tallode las CE, entonces podríamos clasificar las células en función de las proteínas expresadas en su superficie. Esto teóricamente nos permitiría aislar un conjunto homogéneo de células madre endoteliales candidatas ".
Los investigadores encontraron una glucoproteína muy abundante, llamada CD157, expresada en la pequeña fracción de la población de EC. Después de aislar solo las EC que expresaron CD157, se propusieron determinar si realmente eran VESC. La característica clave de las células madre es sucapacidad de regenerarse, por lo que plantearon la hipótesis de que las CE positivas para CD157 podrían formar nuevos vasos sanguíneos. El equipo probó esta idea al dañar experimentalmente a los ratones, dañar los vasos sanguíneos que suministran sangre al hígado e inyectarles CD157-CE positivas aisladas del hígado.
"Los resultados fueron más de lo que podríamos haber esperado", agrega Takakura. "Un mes después del trasplante, las células enriquecidas con CD157 generaron venas porta totalmente funcionales, vénulas porta, sinusoides, vénulas hepáticas y arterias, esencialmente, cadatipo de vaso sanguíneo que se encuentra en un hígado sano. El resultado nos animó mucho, así que seguimos inyectando a los ratones solo una célula cada uno. La tasa de éxito fue menor, pero incluso una sola célula fue suficiente para reconstituir sus vasos sanguíneos."
Además de reparar el tejido lesionado, las células madre son cruciales para mantener el tejido sano. Como confirmación adicional de que habían descubierto un VESC, el equipo utilizó un reportero fluorescente para seguir el destino de estas células en ratones sanos no lesionados. Un añomás tarde, las células continuaron reponiendo el tejido normal de los vasos sanguíneos en el hígado, precisamente lo que se esperaría del funcionamiento, las células madre nativas.
Luego de los exitosos experimentos de reparación hepática, el equipo buscó determinar qué tan versátiles podrían ser las células en el tratamiento de otras enfermedades relacionadas con los vasos sanguíneos. La hemofilia A, un trastorno hemorrágico raro en el que la sangre no puede coagularse adecuadamente, es causada por un genéticomutación que evita que los vasos sanguíneos del hígado produzcan factor de coagulación VIII FVIII. Cuando los VESC recolectados de ratones sanos se inyectaron en ratones con hemofilia A, las células comenzaron a generar nuevos vasos sanguíneos del hígado, y el nivel de FVIII en la sangre se disparó,de menos del 1% de lo normal a más del 60%.
Notablemente, el potencial terapéutico de estas células no parece estar limitado a defectos hepáticos. Los investigadores también usaron VESC del tejido muscular para tratar la isquemia de las extremidades en ratones, donde la falta de sangre oxigenada puede provocar daño tisular y necrosis del pie.El estudio potencialmente representa un punto de inflexión en las terapias basadas en células para los trastornos de los vasos sanguíneos.
"Nuestros hallazgos muestran que las células madre endoteliales vasculares CD157 positivas dan lugar a una jerarquía de tipos de células que pueden reparar la lesión vascular y mantener la arquitectura normal de los vasos sanguíneos", dice Takakura. "Creemos que estos hallazgos representan una forma completamente nueva depensando en cómo se forman los vasos sanguíneos y, en última instancia, cómo se pueden usar las células madre para tratar los trastornos relacionados con el mal funcionamiento de los vasos sanguíneos ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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