Según un nuevo estudio, el desarrollo de células madre sanguíneas depende de un receptor proteico que detecta microbios aparentemente no relacionado.
El descubrimiento podría abrir nuevos caminos en la búsqueda en curso de generar células madre sanguíneas a partir de la propia sangre de una persona, eliminando así la necesidad de trasplantes de médula ósea.
El receptor de proteína en cuestión, Nod1, ya es conocido por su papel de ayudar al cuerpo a reconocer infecciones bacterianas y orquestar una respuesta inmune, señalan los autores del estudio.
Pero según su investigación, Nod1 parece tener un propósito diferente mucho antes en la vida, cuando el sistema vascular embrionario aún se está desarrollando.
Dirigido por la genetista Raquel Espin Palazón de la Universidad Estatal de Iowa, el estudio sugiere que este sensor microbiano ayuda a los embriones a transformar algunas de sus células endoteliales vasculares en células madre sanguíneas.
Esa podría ser información valiosa, que podría arrojar luz sobre cómo un embrión produce células madre sanguíneas y tal vez cómo podemos cultivarlas más adelante en la vida.
«Esto elimina la difícil tarea de encontrar donantes de trasplante de médula ósea compatibles y las complicaciones después de recibir un trasplante, mejorando la vida de muchos pacientes con leucemia, linfoma y anemia», dice Espin Palazón.
Las células madre sanguíneas son las progenitoras de todos los glóbulos blancos y rojos de nuestra sangre y producen todos los componentes de nuestra sangre en un proceso llamado hematopoyesis.
Estas células madre sanguíneas, también conocidas como células madre hematopoyéticas, surgen en el cuerpo antes del nacimiento y se desarrollan a partir de células endoteliales dentro de la aorta fetal.
Aunque ya está claro, existen pocos detalles sobre cómo desencadenar este importante proceso en el feto.
«Sabemos que las células madre sanguíneas se forman a partir de células endoteliales, pero los factores que hacen que la célula cambie de identidad son enigmáticos», dice Espin Palazón. «No sabíamos si este receptor era necesario antes de que se formaran las células madre sanguíneas, o incluso antes».
Los investigadores primero se decidieron por Nod1 analizando bases de datos públicas de embriones humanos, luego estudiaron más a fondo el receptor utilizando el pez cebra, un organismo modelo de uso común que comparte alrededor del 70 por ciento de su genoma con los humanos.
Al inhibir o aumentar Nod1, los investigadores demostraron una correlación positiva con la formación de células madre sanguíneas.
Para arrojar más luz sobre Nod1 y el desarrollo sanguíneo en humanos, los autores del estudio también colaboraron con el Hospital Infantil de Filadelfia, donde los investigadores generan células madre pluripotentes inducidas por humanos.
Aunque son producidas por células del cuerpo adulto, los investigadores pueden reproducirlas genéticamente para imitar las células madre pluripotentes capaces de producir muchos tipos diferentes de células que se encuentran en los embriones.
Las células madre pluripotentes inducidas pueden producir más tipos de células sanguíneas, pero no pueden crear células madre sanguíneas funcionales. Sin embargo, la inhibición de Nod1 provocó que estas células madre pluripotentes inducidas produjeran menos sangre, reflejando el efecto observado en las células madre sanguíneas del pez cebra.
La mayoría de las células madre sanguíneas de una persona residen en la médula ósea, por lo que los pacientes con ciertos trastornos sanguíneos pueden necesitar un trasplante de médula ósea para proporcionar un suministro importante de células madre sanguíneas.
Pero armados con esta evidencia del papel de Nod1 en la creación de células madre sanguíneas en embriones, los científicos tienen nuevas esperanzas de idear una forma de generar nuevas células madre sanguíneas a partir de muestras humanas, potencialmente incluso de la propia sangre de los pacientes.
Esto ayuda a evitar los desafíos logísticos de organizar y gestionar los trasplantes de médula ósea, pero también complicaciones como la enfermedad de injerto contra huésped, en la que las células inmunitarias trasplantadas reconocen al huésped como extraño y atacan las células del receptor.
«Este es un gran avance para la medicina regenerativa», afirma Espin Palazón.
Según los investigadores, se necesita más investigación para comprender exactamente cómo el cuerpo crea células madre sanguíneas, pero también cuándo ocurre cada paso.
«El tiempo es muy crítico. Cuando estás cocinando y necesitas agregar ingredientes en un orden específico», dice Espín Palazone.
«Mi grupo en la Universidad Estatal de Iowa seguirá trabajando para lograr una vida sin trastornos sanguíneos», afirma. «Creo que nuestras investigaciones allanarán el camino para crear eventualmente células madre sanguíneas de grado terapéutico para curar a pacientes con trastornos sanguíneos».
El estudio fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza.
