Los científicos del Instituto de Cáncer Winship de la Universidad de Emory, Children's Healthcare de Atlanta y Georgia Tech han descubierto que modular la rigidez de las células madre formadoras de sangre podría facilitar los procedimientos de movilización utilizados para los trasplantes basados en células madre.
La blandura temporal podría ayudar a expulsar las células madre formadoras de sangre de la médula ósea hacia la sangre, pero las células deben estar rígidas para permanecer y reponer la sangre y el sistema inmunológico, según los investigadores. Los resultados de la investigación en animalesfueron publicados el 14 de marzo en la revista Célula madre celular .
Cuán deformables son las células y, por lo tanto, cuán rígidas o blandas son, desempeña un papel importante en la retención de células madre formadoras de sangre en sus nichos de médula y, por lo tanto, preserva sus capacidades de repoblación a largo plazo, dice el autor principal Cheng-Kui Qu, MD, PhD. La investigación proporciona información sobre cómo las alteraciones en la biomecánica de las células madre sanguíneas pueden asociarse con ciertos trastornos sanguíneos, incluidas las leucemias.
"Los trasplantes de médula ósea", como parte de una estrategia de tratamiento para el cáncer, generalmente no implican la extracción física de la médula ósea. En cambio, los médicos usan un medicamento G-CSF que alienta a las células madre formadoras de sangre a abandonar la médula óseae ingresa a la sangre, porque generalmente da un mayor rendimiento. Sin embargo, ese no es el caso para aproximadamente un tercio de los pacientes, para quienes la movilización es insuficiente. Qu dice que uno de los experimentos en el documento fue una "prueba de concepto"para una estrategia que podría complementar los enfoques convencionales.
Qu es profesor de pediatría en la Facultad de Medicina de la Universidad de Emory, el Instituto de Cáncer Winship y el Centro de Cáncer y Trastornos de la Sangre Aflac, Children's Healthcare de Atlanta. El primer autor del artículo es becario postdoctoral Fang Ni, MD, PhD.
Qu y sus colegas estaban estudiando una enzima, Ptpn21, que se expresa altamente en las células madre sanguíneas y ayuda a remodelar partes del esqueleto interno de una célula. Los científicos generaron ratones sin Ptpn21 y en la médula ósea de los ratones mutantes.menos células madre y células progenitoras tempranas. Además, las células madre formadoras de sangre tendían a estar más alejadas el doble de los nichos donde habitualmente residen.
Los ratones mutantes eran muy sensibles a los medicamentos de quimioterapia, pero también era más fácil expulsar las células madre sanguíneas de su médula ósea. Estas observaciones sugirieron deformabilidad como explicación. Las células madre sanguíneas de los ratones mutantes podrían exprimirse más fácilmente a través de los poros estrechos.
"Nuestras observaciones iniciales llevaron a una maravillosa colaboración con los laboratorios Lam y Sulchek", dice Qu.
Qu se acercó a Wilbur Lam y Todd Sulchek, ingenieros biomédicos expertos en el estudio de las características mecánicas de las células. Las células mutantes Ptpn21 eran de hecho más blanditas, y los científicos pudieron medir exactamente cuánto.
El laboratorio de Qu realizó experimentos adicionales para determinar cómo la pérdida de Ptpn21 afecta la deformabilidad celular. Descubrieron que podían hacer que las células que carecían de Ptpn21 se pusieran rígidas nuevamente al interferir con la función de otra proteína, Septin1. Además, demostraron que tratar ratones normales conLa blebbistatina, que interfiere con partes del esqueleto interno de una célula, también da como resultado la movilización de células madre en la sangre. Advierte que la blebbistatina también puede tener efectos sistémicos en los ratones.
"Nuestros hallazgos son que las células madre formadoras de sangre normales son más rígidas y menos deformables que las células sanguíneas diferenciadas", dice Qu. "Esto nos ayuda a comprender mejor la patogénesis de los trastornos sanguíneos asociados con la pérdida de la inactividad de las células madre. Además, nuestrolos hallazgos sugieren que la biomecánica celular puede aprovecharse para mejorar los regímenes de movilización actuales para la terapia basada en células madre ".
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Materiales proporcionado por Ciencias de la salud de Emory . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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