Manteniendo las células madre fuertes


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Cuando una infección se produce en el cuerpo, células madre en la sangre pasan a la acción y multiplican y diferencian células inmunes maduras que combatan las enfermedades. Pero las infecciones repetidas y la inflamación pueden agotar las poblaciones de células, que puede conducir al desarrollo de trastornos de la sangre graves como el cáncer. Ahora, un equipo de investigadores dirigido por biólogos del Instituto de Tecnología de California (Caltech) ha descubierto que, en modelos de ratón, la molécula de microARN-146a (miR-146a) actúan como un regulador crítico y protector de las células madre formadoras de sangre ( las llamadas células madre hematopoyéticas, o HSC) durante la inflamación crónica, lo que sugiere que una deficiencia de miR-146a puede ser una causa importante de cáncer de la sangre y fallo de médula ósea.

El equipo llegó a esta conclusión mediante el desarrollo de un modelo de ratones que carecían de miR-146a. El ARN es un polímero estructurado como el ADN, la sustancia química que porta nuestros genes. Los microARN, como el nombre implica, son una clase de ARN muy cortos que pueden interferir con o regular las actividades de genes particulares. Cuando se someten a un estado de inflamación crónica, los ratones que carecían de miR-146a mostraron una disminución en el número total y la calidad de su HSC; los ratones normales que producían la molécula, por el contrario, fueron capaces de mantener sus niveles de HSC a pesar de una inflamación a largo plazo. Los hallazgos de los investigadores se describen en la edición online de eLIFE .

“Un ratón con supresión genética de miR-146a es un modelo maravilloso con el que entender la formación de tumores crónicos: la inflamación impulsada y biología de células madre hematopoyéticas durante la inflamación crónica”, dice Jimmy Zhao, autor principal del estudio y un  estudiante postdoctorado en el laboratorio de Caltech de David Baltimore, el Robert Andrews Millikan, Professor of Biology. “Es sorprendente que un único microRNA juege un papel tan crucial. Su eliminación produjo una profunda y dramática patología, lo que pone claramente de manifiesto la función esencial e indispensable de miR-146a en la vigilancia de la calidad y la longevidad de las CMH.”

Los hallazgos del estudio proporcionan, por primera vez, una conexión molecular detallada entre la inflamación crónica, y la insuficiencia de médula ósea y enfermedades de la sangre. Estos hallazgos podrían conducir al descubrimiento y desarrollo de moléculas anti-inflamatorias que podrían utilizarse como agentes terapéuticos para enfermedades de la sangre. De hecho, los investigadores creen que el miR-146a en sí mismo puede en última instancia ser una molécula antiinflamatoria muy eficaz, una vez que las moléculas de ARN o miméticos se pueden entregar de manera más eficiente a las células.

El nuevo modelo de ratón, dice  Zhao, también imita aspectos importantes de la síndrome mielodisplásico (MDS) en humanos, una forma de pre-leucemia que a menudo causa una anemia grave, y que puede requerir transfusiones de sangre frecuentes, y por lo general conduce a la leucemia mieloide aguda. El estudio adicional del modelo podría conducir a una mejor comprensión de la enfermedad y por lo tanto, a nuevos tratamientos potenciales para el MDS.

Este estudio nos habla de la importancia de mantener bajo control la inflamación crónica y proporciona un buen fundamento para el uso amplio de moléculas anti-inflamatorias más seguros y eficaces”, dice Baltimore, quien es co-autor del estudio. “Si somos capaces de entender lo importantes que los tipos de células y proteínas son en la formación de tumores crónicos: la inflamación impulsada y el agotamiento de células madre, podemos diseñar mejores y más seguros medicamentos para.”

La financiación de la investigación que se describe en el artículo de eLIFE documento, titulado “MicroRNA-146a acts as a guardian of the quality and longevity of hematopoietic stem cells in mice,”, fue proporcionada por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, el Instituto Nacional de Corazón, Pulmones y Sangre, y el Instituto Nacional del Cáncer. Yvette García-Flores, el técnico principal en el laboratorio de Baltimore, también contribuyó al estudio junto con Dinesh Rao de la UCLA y Ryan O’Connell de la Universidad de Utah. eLIFE , una nueva revista de acceso abierto, que cuenta con el respaldo de tres de las agencias de financiamiento más importantes del mundo, el Instituto Médico Howard Hughes, la Sociedad Max Planck, y el Wellcome Trust.

Autor: Katie Neith
Créditos imagen: Jimmy Zhao / Caltech
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