Influencia de factores de crecimiento involucrados en la decisión de linaje

Influencia de factores de crecimiento involucrados en la decisión de linaje

Influencia de factores de crecimiento involucrados en la decisión de linaje .

La sobrevida y proliferación de la CTH y de progenitores más diferenciados está ampliamente influenciada por la acción de diferentes tipos de mediadores, tales como citoquinas, factores de crecimiento, péptidos, moléculas de adhesión y la expresión de sus respectivos receptores. Estos cumplen un rol importante en la especificación de linaje y en la determinación del destino de las células precursoras. En general, tres modelos podrían explicar la acción de factores extrínsecos sobre el destino de células precursoras.

Diferentes señales externas

Es posible que células funcionalmente equivalentes, las cuales poseen al menos dos potenciales de linaje, reciban diferentes señales externas y respondan de cuerdo al linaje especificado por la señal.

Otro modelo propone que la adquisición de linaje ocurre independiente de las señales extrínsecas pero que los factores de crecimiento y citoquinas son esenciales para la supervivencia,proliferación o apoptosis de la célula comprometida. Un tercer modelo combina los dos anteriores dando como resultado diversas posibilidades. Por ejemplo, la CTH pluripotente genera células multipotentes, las cuales son influenciadas por factores externos para comprometer linaje o para proliferar y madurar en células ya comprometidas.

Experimentos en células bi-potenciales

Una de las evidencias más impactantes de la influencia de factores extrínsecos sobre la elección de linaje, proviene de experimentos en células bi-potenciales obtenidas de colonias de macrófago-granulocitos o “granulocytemacrophage colony forming cells” (GM-CFC). Al cultivar las GM-CFC en presencia del factor de crecimiento de célula troncal (“stem cell factor”: SCF), las células se diferencian en granulocitos. Sin embargo, al ser cultivadas en presencia de factor estimulador de colonias macrofágico (M-CSF) o de interleuquina-4 (IL- 4), las células se diferencian a macrófagos.

Numerosos diseños experimentales destinados a elucidar el rol de factores de crecimiento y citoquinas en el compromiso de linaje pueden ser encontrados en la literatura, destacándose entre ellos los estudios con animales transgénicos. Un ejemplo, son los experimentos en donde se han alterado los genes que codifican para eritropoyetina (EPO) o su receptor (EPO-R) mediante recombinación homóloga. Al utilizar esta estrategia se obtuvieron ratones con anemia severa carentes de células rojas maduras, indicando que las señales dependientes de EPO son requeridas para la diferenciación y maduración de células eritroides. Sin embargo, en estos ratones no se observa una disminución significativa de células eritroides progenitoras, lo que sugiere que el compromiso eritroide no se ve afectado por la ausencia de EPO y que la acción de este factor sería sobre células ya comprometidas.

Otros experimentos

Experimentos similares con otras citoquinas relacionadas a linajes y sus receptores, arrojan resultados equivalentes, apoyando el postulado que el compromiso de linaje puede ocurrir en ausencia de las señales particulares. Sin embargo, al igual que en todos los experimentos que utilizan animales transgénicos, no es posible descartar la existencia y la influencia de señales adicionales compensatorias a las específicas, o algún grado de participación de señales específicas en la decisión de linaje, considerando que las estrategias experimentales no necesariamente reflejan la situación in vivo en su totalidad.

Ejemplos de factores y citoquinas necesarias para la maduración de ciertos linajes celulares

• Interleuquina-7, crucial en la diferenciación linfoide, ya sea células B o T.
• Trombopoyetina (TPO), secretada en el hígado, determina el linaje megacariocítico y eritroide.
• Eritropoyetina (EPO), producida en los riñones, aumenta la producción de eritrocitos.
• Interleuquina-11 y TPO estimulan la producción de megacariocitos y su fragmentación en plaquetas.
• Factor estimulante de colonias granulocítica-monocítica (GM-CSF), determinante del linaje granulocitomonocito.

Con la participación del factor estimulador de colonias granulocíticas (GCSF), las células se diferencian en neutrófilos, en tanto que en presencia de interleuquina-5 se diferencian en eosinófilos.

• Interleuquina-3 participa en la diferenciación de la mayoría de las células blancas, pero tiene un rol prominente en la formación de basófilos.
• Factor de estimulación macrofágico (MCSF), participa en la diferenciación a monocito a partir de células progenitoras granulocíticas/macrofágicas.

Fuentes

• Células troncales y hematopoyesis
• Palomo, I., Pereira, J. y Palma, J. (2005). Hematoligía Fisiopatología y diagnóstico. Editorial Universidad de Talca.
• Angelopoulou, M., Novelli, E., Grove, J.E., Rinder, H.M., Civin, C., Cheng, L., Krause, D.S. (2003). “Cotransplantation of human mesenchymal

stem cells enhances human myelopoiesis and megakaryocytopoiesis in NOD/SCID mice”. Exp Hematol., 31:413-420.