Células madre hematopoyéticas: ¿por qué las embarazadas no tienen anemia?
No todos los genes del cuerpo están permanentemente encendidos; muchos permanecen latentes hasta que son activados por diversos procesos. Los desencadenantes pueden ser influencias externas, como el estilo de vida, pero también las enfermedades y sus tratamientos. Un ejemplo actual son las células madre hematopoyéticas de la médula ósea. Sólo se activan cuando el organismo acumula más glóbulos rojos, por ejemplo durante el embarazo o tras una gran pérdida de sangre. En un estudio publicado recientemente en Science*, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duisburg-Essen y de la Universidad de Texas (EE.UU.) demuestran que unos elementos genéticos, los llamados retrotransposones, son los responsables de la activación de las células madre hematopoyéticas.
El estudio muestra cómo los genes necesarios para la hematopoyesis pueden activarse en el organismo cuando es necesario. En primer lugar, se activan los retrotransposones, que forman parte del material genético y pueden moverse libremente dentro de un genoma.
A su vez, los retrotransposones activan las células madre hematopoyéticas, que empiezan a producir el mayor número de glóbulos rojos que necesita la médula ósea. "Hemos observado que los retrotransposones aumentan la actividad de las células madre activando la defensa inmunitaria y promoviendo una respuesta inflamatoria estéril", explica el Prof. Dr. Alpaslan Tasdogan. Dr. Alpaslan Tasdogan, director del estudio y catedrático del Departamento de Dermatología del Hospital Universitario de Essen, Emmy Noether & ERC Starting Grant Fellow y titular de la cátedra Peter-Hans Hofschneider Endowed Professorship. Los retrotransposones activan dos sensores inmunitarios innatos, cGAS y STING, que aseguran la formación de la molécula de señalización interferón y de genes regulados por interferón en las células madre hematopoyéticas.
El aumento de la producción de glóbulos rojos es necesario durante el embarazo, por ejemplo, para suministrar suficiente oxígeno a la madre y al feto.
Si la activación de los retrotransposones se suprime por determinados fármacos o defectos genéticos, los glóbulos rojos no pueden producirse en número suficiente y existe el riesgo de anemia. En estrecha colaboración con los ginecólogos del Hospital Universitario de Essen, el equipo pudo demostrar que la hormona del embarazo estrógeno desempeña un papel importante en el proceso de activación. Los investigadores estudiaron el efecto del estrógeno en la activación de retrotransposones en ratones no embarazados. "Aunque pudimos observar un efecto de activación, fue más débil que en los ratones preñados. Esto indica que en el proceso de activación deben intervenir otros factores además de los estrógenos", explica el Prof. Dr. Rainer Kimmig, Director del Departamento de Obstetricia y Ginecología del Hospital Universitario de Essen.
La activación de los retrotransposones también tiene una importancia crucial durante el embarazo en humanos. Si, por ejemplo, hay que tomar medicación de forma permanente para tratar enfermedades víricas como el VIH, los retrotransposones no pueden activarse y no se produce el aumento de la hematopoyesis.
Los investigadores pretenden iniciar ensayos clínicos en un futuro próximo para optimizar la atención a las embarazadas con enfermedades preexistentes. "El objetivo es desarrollar estrategias nuevas o mejoradas de tratamiento y atención de la anemia", afirma el Prof. Dr. Dr. Alpaslan Tasdogan.
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Publicación original
Julia Phan, Brandon Chen, Zhiyu Zhao, Gabriele Allies, Antonella Iannaccone, Animesh Paul, Feyza Cansiz, Alberto Spina, Anna-Sophia Leven, Alexandra Gellhaus, Dirk Schadendorf, Rainer Kimmig, Marcel Mettlen, Alpaslan Tasdogan, Sean J. Morrison; "Retrotransposons are co-opted to activate hematopoietic stem cells and erythropoiesis"; Science, 2024-10-24
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