Descubren un nuevo tipo de célula que controla la formación y el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos
Un código molecular estimula a las células pioneras a construir vasos sanguíneos en el organismo
Las enfermedades cardiovasculares, incluidos el ictus y el infarto de miocardio, son las principales causas de mortalidad en el mundo, con más de 18 millones de muertes al año. Un equipo de investigadores del KIT ha identificado un nuevo tipo de célula de los vasos sanguíneos responsable del crecimiento vascular. Este descubrimiento podría permitir nuevas estrategias terapéuticas para tratar las enfermedades cardiovasculares isquémicas, es decir, las causadas por la reducción o ausencia de flujo sanguíneo. Nature Communications.
Imagen de célula pionera activa (centro de la imagen). El verde indica el núcleo de la célula endotelial, el gris el contorno de los vasos sanguíneos.
Zoological Institute, KIT
En nuestro cuerpo, una amplia red de vasos sanguíneos distribuye la sangre por los órganos y garantiza así que las células activas reciban suficiente oxígeno y nutrientes para funcionar y mantener, por ejemplo, los latidos del corazón y las actividades cerebrales. La oclusión de los vasos sanguíneos y el compromiso del suministro de oxígeno pueden provocar la muerte neuronal o de las células cardiacas, lo que culmina en un ictus o un infarto de miocardio. La revascularización, es decir, el restablecimiento de la perfusión vascular y el fomento de la regeneración tisular, requiere vasos sanguíneos funcionales, pero cómo revascularizar órganos de forma eficaz sigue siendo una cuestión clínica sin resolver.
Dado que cada órgano cumple una función fisiológica diferente, los patrones de ramificación vascular difieren de un órgano a otro. Durante mucho tiempo ha sido un misterio cómo se desarrollan estas estructuras vasculares únicas, denominadas órgano-típicas.
Desde un punto de vista terapéutico, se cree que la comprensión del control molecular órgano-específico del crecimiento y el patrón vascular podría abrir las puertas al desarrollo de estrategias de medicina personalizada para combatir las enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas y el cáncer.
Las células pioneras se mueven dentro de las paredes vasculares
Científicos del KIT dirigidos por el Profesor Ferdinand le Noble, Jefe del Departamento de Biología Celular y del Desarrollo y Director del Instituto Zoológico del KIT, han descubierto ahora que un elemento crucial que contribuye a la variabilidad dependiente del órgano en la ramificación vascular implica la activación de un nuevo tipo de célula vascular que han acuñado célula endotelial de punta L o célula pionera. Las células pioneras residen dentro de la capa interna que recubre la vasculatura sanguínea, el llamado endotelio.
Mediante técnicas de imagen de alta tecnología, los científicos descubrieron que las células pioneras se desplazan por el interior de la pared vascular. En cuanto entran en contacto con señales específicas producidas por células del órgano circundante, las células pioneras empiezan a fabricar nuevos vasos sanguíneos. Para dilucidar qué células producen esas señales y cómo las perciben para promover la diferenciación de las células pioneras, los científicos utilizaron una técnica de reciente desarrollo denominada secuenciación unicelular.
Un cóctel molecular codifica el momento y el lugar de formación de los vasos sanguíneos
La Dra. Laetitia Preau, primera autora del trabajo, explica: "La secuenciación unicelular combina la secuenciación detallada del ARN de células individuales con análisis bioinformáticos y permite identificar con precisión los subtipos celulares y las moléculas que estas células producen para la comunicación entre células. Gracias a esta técnica, descubrimos que el patrón vascular está codificado por un conjunto distinto de moléculas que sólo puede percibir un subconjunto de células endoteliales para promover el crecimiento de los vasos."
Las células del tejido producen un conjunto de moléculas específicas del órgano que codifican la instrucción de cómo fabricar un nuevo vaso sanguíneo en ese lugar y momento concretos. Una vez que la futura célula pionera detecta y descifra este código molecular específico derivado del tejido, iniciará el proceso de crecimiento vascular.
Bases para nuevos enfoques terapéuticos
Se ha descubierto que varias moléculas del código de crecimiento vascular específico de un órgano pueden atacarse con fármacos, es decir, reaccionan a sustancias químicas añadidas desde el exterior. El profesor Ferdinand le Noble afirma: "Para explorar las vías terapéuticas, estamos colaborando con químicos, ingenieros de tejidos y especialistas en inteligencia artificial (IA) en la plataforma 3ROCKIT del Centro de Tecnologías Sanitarias creado recientemente en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KITHealthTech). Esperamos identificar nuevas moléculas inteligentes dirigidas al proceso de crecimiento vascular que puedan beneficiar a los pacientes que sufren enfermedades cardiovasculares isquémicas, como infarto de miocardio e ictus, así como ciertas formas de cáncer."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Laetitia Préau, Anna Lischke, Melanie Merkel, Neslihan Oegel, Maria Weissenbruch, Andria Michael, Hongryeol Park, Dietmar Gradl, Christian Kupatt, Ferdinand le Noble; "Parenchymal cues define Vegfa-driven venous angiogenesis by activating a sprouting competent venous endothelial subtype"; Nature Communications, Volume 15, 2024-4-10
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