Por primera vez en el mundo, los científicos han creado el atlas de células hepáticas del desarrollo humano que proporciona información crucial sobre cómo se desarrollan la sangre y el sistema inmunológico en el feto. Traza los cambios en el paisaje celular del hígado en desarrollo entre el primer y segundo trimestre deembarazo, incluida la forma en que las células madre del hígado siembran otros tejidos para soportar la alta demanda de oxígeno necesaria para el crecimiento.
El atlas, publicado hoy 9 de octubre de 2019 en Naturaleza , fue creado por investigadores del Wellcome Sanger Institute, Wellcome - MRC Cambridge Stem Cell Institute, Newcastle University, University of Cambridge y sus colaboradores. Es un recurso integral de alta resolución que mejora nuestra comprensión del desarrollo normal y ayudaesfuerzos médicos para combatir enfermedades, como la leucemia y los trastornos inmunitarios, que pueden formarse durante el desarrollo.
Hasta ahora, se desconocía con precisión cómo se desarrollan la sangre y el sistema inmunológico en los seres humanos, un proceso conocido como hematopoyesis. Como adultos, es la médula ósea la que crea nuestra sangre y células inmunes. Pero en la vida embrionaria temprana, el saco vitelinoy el hígado juegan un papel importante en la producción de células sanguíneas e inmunes. Estas células posteriormente sembran tejidos periféricos como la piel, los riñones y finalmente la médula ósea.
Los científicos utilizaron tecnología unicelular para analizar 140.000 células hepáticas y 74.000 células de la piel, los riñones y el saco vitelino. Al aislar las células del hígado en desarrollo, pudieron identificarlas por los genes que estaban expresando y ver cómo eran las células. Células hematopoyéticasen secciones del hígado en desarrollo se 'etiquetaron' usando marcadores de metales pesados para que los investigadores pudieran mapear cada célula en su ubicación.
El profesor Muzlifah Haniffa, autor principal del estudio de la Universidad de Newcastle y miembro clínico principal del Instituto Wellcome Sanger, dijo: "Hasta ahora, la investigación en esta área ha sido un poco como personas con los ojos vendados que estudian un elefante, y cada uno describe solouna pequeña parte. Esta es la primera vez que alguien ha descrito el panorama completo, cómo se desarrollan la sangre y el sistema inmunológico con tanto detalle. Ha sido un esfuerzo extraordinario y multidisciplinario que ahora está disponible como una herramienta para toda la comunidad científica."
Un feto en desarrollo requiere grandes cantidades de oxígeno para impulsar el crecimiento. La investigación descubrió que durante el desarrollo, las células madre hematopoyéticas 'madre' permanecen en el hígado. Pero como el hígado por sí solo no puede suministrar suficientes glóbulos rojos, la 'hija' de la próxima generaciónLas células, conocidas como células progenitoras, viajan a otros tejidos. Maduran en lugares como la piel, donde se convierten en glóbulos rojos para ayudar a satisfacer la alta demanda de oxígeno.
La Dra. Elisa Laurenti, autora principal del Wellcome - MRC Cambridge Stem Cell Institute y el Departamento de Hematología de la Universidad de Cambridge, dijo: "Sabíamos que a medida que los adultos envejecen, nuestro sistema inmunológico cambia. Este estudio muestra cómo el hígadocapacidad para producir cambios en la sangre y las células inmunitarias en un período de tiempo muy corto, incluso entre siete y 17 semanas después de la concepción. Si podemos entender qué hace que las células madre en el hígado sean tan buenas para producir glóbulos rojos, será importanteimplicaciones para la medicina regenerativa ".
Los investigadores también mapearon genes que se sabe que están involucrados en deficiencias inmunes para ver qué células las expresan. Las mutaciones genéticas pueden conducir a trastornos inmunes como la leucemia, y se espera que al comprender cómo funciona el hígado en desarrollo saludable, sea posiblepara comprender cómo surgen los trastornos inmunológicos e incluso cómo tratarlos.
La Dra. Sarah Teichmann, autora principal del Instituto Wellcome Sanger de la Universidad de Cambridge y copresidenta del Comité Organizador del Atlas de Células Humanas, dijo: "El primer mapa celular completo del hígado en desarrollo es otro hito para el Atlas de células humanasLa información está ahora disponible gratuitamente para que cualquiera pueda usarla y será un gran recurso para comprender mejor el desarrollo celular saludable y las mutaciones genéticas que causan enfermedades ".
La Dra. Katrina Gold, Gerente de Portafolio de Genética y Ciencias Moleculares en Wellcome, dijo: "Nuestro sistema inmunológico es vital para ayudarnos a protegernos de las enfermedades, pero sabemos muy poco sobre cómo se desarrollan y se comportan las células inmunes en el embrión temprano. Este estudioes de gran importancia, ya que sienta las bases fundamentales para futuras investigaciones que podrían ayudar a mejorar nuestra comprensión de los trastornos relacionados con el sistema inmunológico temprano, como las leucemias infantiles. El Atlas de células humanas tiene el potencial de transformar nuestra comprensión de la salud y la enfermedad y estamosemocionado de ver estos primeros descubrimientos de nuestro equipo multidisciplinario de científicos financiado por Wellcome ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Wellcome Trust Sanger . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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