Nuevo método para crear células endoteliales arteriales humanas a partir de sangre del cordón umbilical (Stem Cell Res)


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Mientras refinaba las formas de desarrollar células endoteliales arteriales en el laboratorio, un equipo de biología regenerativa del Instituto de Investigación Morgridge, Estados Unidos, descubrió inesperadamente un poderoso nuevo modelo para estudiar un sello distintivo de la enfermedad vascular.

El equipo, dirigido por Dave Vereide, describe en Stem Cell Research un nuevo método para crear células endoteliales arteriales humanas a partir de sangre del cordón umbilical y fuentes de médula ósea adulta. Estas células, que han sido notoriamente difíciles de cultivar en cantidades estables, son esenciales para cualquier esfuerzo futuro de ingeniería de tejidos para combatir la enfermedad cardiaca.

Pero una segunda característica de estas células puede ser más influyente. Vereide explica que las células exhiben dos estados distintos: uno que conserva sus propiedades arteriales saludables durante muchas generaciones de crecimiento, y un segundo que cambia de forma bastante rápida la identidad a un tipo de célula comprometida, que está fuertemente relacionada con la arteriosclerosis o el endurecimiento de las arterias.

Este cambio en la identidad, conocido como transición endotelial a mesenquimal, es ampliamente reconocido como un importante factor de riesgo de cardiopatía congénita, fibrosis de órganos vitales, hipertensión y ataques cardiacos. Vereide dice que los cambios estructurales en los dos tipos de células son bastante visibles.

Las células endoteliales tienen una forma alargada y tienden a crecer en capas lisas de una sola célula que comprenden la superficie interna de la arteria; mientras que las células mesenquimales se vuelven más en forma de estrella y pueden depositar una matriz extracelular calcificada que es propensa a acumularse en la arteria. Vereide dice que las células mesenquimales también pueden ponerse unas sobre otras, lo que lleva a un engrosamiento o acumulación en las arterias que constriñe el flujo sanguíneo.

Tener estas nuevas líneas celulares ensambladas ordenadamente en un plato en dos formas, una resistente a la transición mesenquimal y la otra notablemente susceptible a ella, podría ser una gran ayuda no solo para comprender la biología básica de este cambio, sino también para descubrir fármacos para reprimirlo, señala Vereide.

"Creemos que hemos encontrado este depósito realmente interesante para nuevos estudios y perspectivas sobre un importante factor de enfermedad -destaca Vereide-. El hecho de que tengamos estos dos estados hace que sea realmente fácil de estudiar, porque puedes ordenar la biología y reducir las diferencias entre los dos".

Al crear las nuevas líneas celulares, el equipo usó dos factores de transcripción, o proteínas que controlan funciones genéticas específicas, que se sabe que son importantes para una amplia gama de tipos de células. Pero resultó que cuando se combinan, regulan casi exclusivamente el crecimiento de las células endoteliales arteriales.

Esa fue una coincidencia muy afortunada, comenta. Para la gran mayoría de las cosas que pueden salir mal en el sistema circulatorio humano, casi todas se relacionan con la disfunción arterial, lo que hace que el endotelio arterial sea un objetivo principal para descubrimientos. Hasta hace poco, los científicos tenían problemas para hacer que estas células crecieran in vitro, basándose en células arteriales de cadáveres que pierden rápidamente sus características arteriales y no proliferan por mucho tiempo.