Cheia pentru crearea de celule stem sanguine s-ar ascunde în propriul sânge

Dezvoltarea celulelor stem sanguine se bazează pe un receptor proteic de detectare a microbilor aparent fără legătură cu acestea, potrivit unui nou studiu.

Descoperirea ar putea deschide noi drumuri în încercarea continuă de a produce celule stem sanguine din sângele unei persoane – anulând astfel necesitatea transplanturilor de măduvă osoasă.

• De ce uneori zăpada pare albastră?
• O gaură neagră masivă din Universul timpuriu, surprinsă în timp ce trage „un pui de somn”

Autorii studiului notează că receptorul proteic în cauză, numit Nod1, este deja cunoscut pentru rolul său de a ajuta la recunoașterea infecțiilor bacteriene din organism și de a mobiliza un răspuns imunitar.

Însă, potrivit cercetărilor lor, Nod1 pare să servească, de asemenea, unui scop diferit mult mai devreme în viață, atunci când sistemul vascular al embrionului este încă în curs de dezvoltare.

Condus de Raquel Espin Palazon, genetician la Iowa State University, studiul sugerează că acest senzor microbian ajută embrionii să forțeze unele dintre celulele endoteliale vasculare să devină celule stem sanguine.

Aceasta ar putea fi o informație valoroasă, având în vedere potențialul său de a dezvălui modul în care un embrion produce celule stem sanguine – și, poate, cum putem să le cultivăm și noi mult mai târziu în viață.

Un progres uriaș pentru medicina regenerativă

„Acest lucru ar elimina sarcina dificilă de a găsi donatori de transplant de măduvă osoasă compatibili și complicațiile care apar după primirea unui transplant, îmbunătățind viața multor pacienți cu leucemie, limfom și anemie”, spune Espin Palazon.

Celulele stem sanguine sunt progenitori ai tuturor celulelor albe și roșii din sângele nostru, producând toate componentele sângelui nostru într-un proces numit hematopoieză.

Aceste celule stem sanguine, cunoscute și sub numele de celule stem hematopoietice, apar în organism înainte de naștere, dezvoltându-se din celulele endoteliale din aorta embrionului.

Cu toate acestea, deși acest lucru era deja clar, au existat puține detalii despre ceea ce declanșează acest proces important la un embrion.

Cercetătorii s-au orientat mai întâi către Nod1 analizând bazele de date publice de embrioni umani, apoi au studiat receptorul mai departe folosind peștele zebră, un organism model utilizat în mod obișnuit care împarte aproximativ 70 la sută din genomul său cu oamenii.

Noi posibilități de a produce celule stem sanguine

Prin inhibarea sau stimularea Nod1, cercetătorii au demonstrat o corelație pozitivă cu crearea de celule stem sanguine.

Pentru a face mai multă lumină asupra Nod1 și a dezvoltării sângelui la om, autorii studiului au colaborat, de asemenea, cu Spitalul de Copii din Philadelphia, unde cercetătorii produc celule stem pluripotente induse la om.

Deși acestea sunt generate din celule adulte ale corpului, cercetătorii le reprogramează genetic pentru a imita celulele stem pluripotente – cele capabile să producă multe tipuri de celule diferite – care se găsesc în embrioni.

Celulele stem pluripotente induse pot genera majoritatea tipurilor de celule sanguine, dar nu pot crea celule stem sanguine funcționale. Cu toate acestea, inhibarea Nod1 a făcut ca aceste celule stem pluripotente induse să producă mai puțin sânge, reflectând efectul observat în cazul celulelor stem sanguine ale peștilor zebră.

Cele mai multe dintre celulele stem sanguine ale unei persoane se află în măduva osoasă, astfel încât pacienții cu anumite tulburări de sânge au adesea nevoie de un transplant de măduvă osoasă pentru a asigura o rezervă vitală de celule stem sanguine, scrie ScienceAlert.

Cele mai multe dintre celulele stem sanguine se află în măduva osoasă

Dar, înarmați cu aceste dovezi privind rolul lui Nod1 în crearea de celule stem sanguine la embrioni, oamenii de știință au o nouă speranță pentru a concepe o modalitate de a produce noi celule stem sanguine din mostre umane, eventual chiar din sângele pacienților.

Acest lucru ar putea ajuta la evitarea nu numai a provocărilor logistice legate de organizarea și efectuarea transplanturilor de măduvă osoasă, notează cercetătorii, ci și a complicațiilor.

Cercetătorii spun că sunt necesare mai multe studii nu numai pentru a înțelege cum anume organismul creează celulele stem din sânge, dar și când trebuie să aibă loc fiecare etapă.

Studiul a fost publicat în Nature Communications.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cercetătorii au manipulat celule stem și au reușit să regenereze părul îmbătrânit

„Fântâna tinereții” la șoareci, deblocată cu celule stem modificate genetic

Cercetătorii chinezi au folosit celule stem pentru a crea șoareci cu coarne de cerb

O nouă etapă a dezvoltării umane descoperită cu ajutorul studiilor pe celule stem