Un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tufts desarrolló un método para cultivar y mantener células madre olfativas en cultivo, que luego se puede usar para restaurar el tejido en la nariz. El descubrimiento aumenta la esperanza de que se puedan desarrollar futuras terapias para restaurar lasentido del olfato en individuos donde ha sido dañado por lesiones o degeneración.
Las células madre, llamadas células basales horizontales HBC, pueden repoblar todos los tipos de células del epitelio olfativo OE, incluidas las neuronas sensoriales, cuando se trasplantan en tejido lesionado. Publicado hoy en la revista Informes de células madre , el desarrollo allana el camino para futuras investigaciones sobre terapias de trasplante de células madre o enfoques farmacológicos que estimulan las células madre dentro de la nariz para regenerar el tejido
Los nervios que confieren el sentido del olfato son únicos en comparación con el resto del sistema nervioso, ya que pueden desencadenar una respuesta regenerativa robusta y casi completa después de la lesión. El tejido OE contiene dos tipos de células madre: células basales globosasGBC y HBC. Los GBC se han cultivado con éxito y parecen tener un papel principal en la repoblación de células que se han perdido debido al recambio de rutina. Sin embargo, los HBC permanecen inactivos y no se activan hasta que hay una lesión. Desafortunadamente, los estudios sobreEstas células se han visto limitadas por el hecho de que no podían expandirse y mantenerse en cultivo. En este estudio, los investigadores determinaron las condiciones óptimas para expandir y mantener células madre HBC sanas en cultivo, tomando prestados métodos y factores utilizados para mantener las células madre respiratorias.
"Una vez que determinamos que podíamos cultivar HBC en el laboratorio y que expresaban los mismos marcadores moleculares de identificación encontrados in vivo, buscamos confirmar si funcionarían tan bien como los HBC in vivo: ¿pueden regenerar el tejido queha resultado lesionado, ¡y lo hicieron! ", dijo James Schwob, MD, Ph.D., profesor de biología molecular y química del desarrollo en la Facultad de Medicina de la Universidad de Tufts, y autor correspondiente del estudio.
A pesar de una capacidad natural para la regeneración, la disfunción en el sentido del olfato aún se informa entre el 19.4 por ciento de la población estudio OLFACAT, 2003, con un 0.3 por ciento que experimenta una pérdida completa del olfato. Las causas van desde el envejecimiento, lesiones, fumar yenfermedades neurodegenerativas a ciertos medicamentos.
Schwob y su equipo descubrieron que los HBC cultivados en laboratorio podían rellenar lesiones olfativas, generando múltiples tipos de células, incluidas las células Sus, las células basales y las neuronas sensoriales olfativas.
"Los HBC en cultivo permanecieron inactivos, más o menos como lo hacen in vivo, pero pudimos activarlos en un estado activo para comenzar el proceso de diferenciación en varias células epiteliales olfativas justo antes de injertarlos en el tejido lesionado", dijoJesse Peterson, Ph.D., primer autor del estudio y actualmente becario postdoctoral en el Laboratorio de Biología Molecular del MRC. Peterson realizó el estudio como parte de su disertación doctoral en la Escuela Sackler de Ciencias Biomédicas de Graduados en Tufts, aconsejópor Schwob.
El desencadenante utilizado fue el ácido retinoico, que tiene el efecto de reducir los niveles de la proteína P63 en las células, lo que lleva a la activación de las células madre. P63 funciona como un "interruptor de control maestro" y se sabe que disminuye los niveles durante la lesión, haciendo la transición de los HBCdesde la latencia hasta la activación in vivo. Una comprensión más profunda del papel de P63 se ha visto obstaculizada por el lento ritmo de los estudios in vivo. Con los HBC cultivados en laboratorio, los mecanismos de activación pueden examinarse más de cerca.
"Ahora que podemos crear una reserva de células madre inactivas, vemos esto como una herramienta útil para explorar formas de guiar la diferenciación celular hacia tipos de células específicas y desarrollar nuevas terapias con células madre para la regeneración de tejidos y sensoriales, utilizando el pacientecélulas madre propias para cultivo y trasplante, o intervenciones farmacológicas para activar las células madre latentes propias del paciente dentro de la nariz ", dijo Schwob.
Otros autores que contribuyen a este estudio son Brian Lin, Ph.D., Camila Barrios-Camacho, Daniel Herrick, MD, Ph.D. y Julie Coleman, Ph.D., todos graduados o estudiantes de Tufts, Woochan Jang, Ph.D., ex profesor asistente de investigación en Tufts, y Eric Holbrook, MD, de Massachusetts Eye and Ear, y Harvard Medical School.
Este trabajo fue apoyado por premios del Instituto Nacional de Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación de los Institutos Nacionales de la Salud R01DC002167, F31DC014637, F30DC013962, F31DC014398. Este contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales delos Institutos Nacionales de Salud.
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Materiales proporcionado por Universidad de Tufts, Campus de Ciencias de la Salud . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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