La guardería de la sangre: cómo las células madre calman la respuesta inmunitaria del organismo
Los investigadores descubrieron un hallazgo inesperado
Nuestra sangre está formada por muchos tipos de células que se desarrollan en distintas etapas a partir de un tipo precursor: la célula madre sanguínea. Un equipo internacional de investigación dirigido por la Universitätsmedizin Frankfurt y la Universidad Goethe ha estudiado las vías de desarrollo de las células sanguíneas en los seres humanos. Los resultados han sido sorprendentes: Incluso las células madre poseen proteínas de superficie que les permiten suprimir la activación de respuestas inflamatorias e inmunitarias en el organismo. Este hallazgo es especialmente relevante para los trasplantes de células madre, aplicados para el tratamiento de, por ejemplo, la leucemia.
Cada segundo, un adulto genera alrededor de cinco millones de células sanguíneas nuevas para sustituir a las que envejecen o mueren, lo que convierte al sistema sanguíneo en un órgano altamente regenerativo. Estas nuevas células sanguíneas se forman en la médula ósea a partir de células no especializadas, conocidas como células madre sanguíneas. A través de varias etapas intermedias, estas células madre se convierten en eritrocitos que transportan oxígeno, plaquetas que coagulan la sangre y el gran grupo de glóbulos blancos que orquestan la defensa inmunitaria. Este proceso, conocido como diferenciación, debe regularse con precisión para garantizar una producción equilibrada de células sanguíneas maduras de todos los tipos celulares.
Un equipo internacional de científicos de la Universitätsmedizin Frankfurt/Universidad Goethe, la Universidad de Gotemburgo y el Hospital Universitario de Pamplona, dirigido por el Prof. Michael Rieger, del Departamento de Medicina II de la Universitätsmedizin Frankfurt, ha descodificado molecularmente las vías de diferenciación de las células madre sanguíneas humanas en todos los tipos celulares sanguíneos especializados. Utilizando métodos de secuenciación de última generación, el equipo de investigación identificó patrones de expresión de genes y proteínas en más de 62.000 células individuales y analizó los datos resultantes con computación de alto rendimiento.
"Pudimos obtener una visión general de los procesos moleculares en las células madre y descubrir nuevas proteínas de superficie que son cruciales para la compleja interacción entre las células madre y su entorno en la médula ósea", explica Rieger. "Esto nos proporciona una visión detallada de cuáles son exactamente las características únicas de una célula madre y qué genes regulan la diferenciación de las células madre. Esta tecnología de reciente creación en mi laboratorio responderá con extraordinaria precisión a muchas cuestiones sin resolver en la investigación sanitaria."
Los investigadores descubrieron un hallazgo inesperado: "Encontramos una proteína llamada PD-L2 en la superficie de las células madre sanguíneas, que sabemos suprime la respuesta inmunitaria de nuestras células de defensa -las células T- al impedir su activación y proliferación e inhibir la liberación de unas sustancias inflamatorias llamadas citoquinas", resume la primera autora del estudio, la estudiante de doctorado Tessa Schmachtel.
Según explica la bióloga Schmachtel, es probable que PD-L2 sirva para prevenir daños mediados por el sistema inmunitario. "Esto es especialmente importante para proteger a las células madre de posibles ataques de células T reactivas y probablemente desempeña un papel clave en los trasplantes de células madre con injertos de donantes no emparentados. PD-L2 podría ayudar a reducir la respuesta inmunitaria del organismo contra las células madre trasplantadas".
Rieger está convencido: "Los descubrimientos revolucionarios sólo pueden hacerse sobre la base de una estrecha colaboración interdisciplinar entre médicos, científicos y bioinformáticos -como la que se practica en la Universitätsmedizin Frankfurt- y mediante el establecimiento de redes internacionales."
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Publicación original
Hana Komic, Tessa Schmachtel, Catia Simoes, Marius Külp, Weijia Yu, Adrien Jolly, Malin S. Nilsson, Carmen Gonzalez, Felipe Prosper, Halvard Bonig, Bruno Paiva, Fredrik B. Thorén, Michael A. Rieger; "Continuous map of early hematopoietic stem cell differentiation across human lifetime"; Nature Communications, Volume 16, 2025-3-7
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