Creación de Células Madre a Partir de Fibroblastos Endometriales

• AUTOR : Chen Y, Liou Y, Chao K y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Reprogramming Human Endometrial Fibroblast Into Induced Pluripotent Stem Cells
• CITA : Taiwanese Journal of Obstetrics & Gynecology 51(1):35-42, Mar 2012
• MICRO : Es posible reprogramar fibroblastos endometriales en células madre pluripotenciales inducidas utilizando transfección retroviral de factores de transcripción, y estas pueden diferenciarse en múltiples estirpes celulares. Las células endometriales son una excelente fuente de células madre adultas, y permiten evitar las cuestiones éticas e inmunológicas que se asocian con el uso de células y tejidos embrionarios.

Introducción

Las células madre son consideradas un recurso promisorio para la terapia celular de reemplazo en varias enfermedades de diversas áreas clínicas. Se ha demostrado recientemente que se pueden obtener células madre pluripotenciales inducidas (CMPI) a partir de fibroblastos de embrión de ratón y de fibroblastos humanos mediante transfección retroviral de cuatro factores de transcripción: Oct-4, Sox2, c-Myc y Klf4. Las CMPI suelen tener las mismas propiedades que las células madre embrionarias, dado que su morfología es similar y tienen la misma capacidad de replicación y diferenciación en tres estirpes celulares, además de ser indistinguibles en cuanto a los antígenos de superficie embrionarios que presentan, sus perfiles de expresión génica y epigenética, y la actividad de la telomerasa que expresan. Es posible detectar, también, una supresión de los genes somáticos asociados con la célula de la que provienen, un silenciamiento de los factores exógenos, una desmetilación de los promotores de genes de pluripotencia, capacidad de diferenciación in vitro y de formación de teratomas y quimeras in vivo. Una ventaja de las CMPI es que pueden ser creadas a partir de células somáticas del paciente, con lo que se evita la reacción inmune y los dilemas éticos que puedan surgir con el uso de células embrionarias. Algunas aplicaciones que se han propuesto para las células inducidas son su diferenciación como cardiomiocitos y como progenitores neurales, que podrían emplearse para enfermedades cardíacas y para ACV o enfermedades neurodegenerativas, respectivamente. El uso de L-Myc en lugar de c-Myc reduce la aparición de tumores, y en un estudio previo los autores reportaron que el trasplante subdural de CMPI no produjo ningún tumor luego de 6 semanas.
El endometrio humano tiene una gran respuesta a las hormonas esteroides sexuales y experimenta un crecimiento extraordinario de manera cíclica, con desprendimiento y regeneración permanente durante una gran parte de la vida de las mujeres. Se ha postulado que esta capacidad podría estar mediada por la presencia de una gran cantidad de células madre. El aislamiento reciente de este tipo de células derivadas de células endometriales demostró una capacidad de diferenciación pluripotencial hacia distintas estirpes celulares, pero no se ha comparado su eficacia con la de las células madre pluripotenciales ni con las embrionarias. Un estudio detectó que las células endometriales humanas expresan grandes niveles de factores pluripotenciales, y generan CMPI más rápidamente y con mayor eficacia que aquellas que provienen de otras células somáticas. Se desconoce aún si su capacidad de diferenciación en células de diversos linajes es equiparable con la de las células madre derivadas de endometrio, por lo que se diseñó este estudio a partir de fibroblastos endometriales humanos (FEH) donde se realizó la transducción de factores de transcripción.

Materiales y métodos

Se obtuvo muestras de tejido endometrial de tres mujeres de 37 a 41 años con fibromas uterinos a las que no se había sometido a terapia hormonal, de las cuales 2 se encontraban en la etapa proliferativa del ciclo y la tercera, en medio de la etapa secretoria. Se tomaron biopsias endometriales que fueron lavadas, cortadas, digeridas con colagenasa y luego cultivadas; se administró suero fetal bovino, factores de crecimiento fibroblástico, epidérmico y derivado de plaquetas, penicilina, estreptomicina y L glutamina.
Se reprogramó las CMPI obtenidas de los FEH mediante la transducción de vectores retrovirales que contenían a los factores Oct-4, Sox2, Klf4 y c-Myc (OSKM), luego de un tiempo corto de cultivo y expansión sobre FEH no activados. A continuación, se indujo la diferenciación de 3 grupos de 1 x 105 CMPI derivados de estos fibroblastos a células adipogénicas, condrogénicas y neurales, mediante medios específicos de diferenciación celular. Se realizó el cariotipo de varios FEH y de sus CMPI derivadas con el fin de evaluar la normalidad cromosómica de las células.

Resultados

Con el objetivo de mejorar las capacidades de diferenciación en múltiples estirpes celulares y la pluripotencialidad de los FEH, sobre los cuales se ha informado que pueden diferenciarse en diversas líneas mesodérmicas, se los reprogramó en CMPI mediante la adición de OSKM. El cultivo de CMPI sobre células embrionarias inactivadas generó colonias similares a las células madre embrionarias humanas. El análisis de marcadores de células madre detectó una expresión endógena baja de Klf4 en el tejido endometrial y una expresión fuerte de todos los marcadores en las CMPI derivadas de FEH que se habían reprogramado con OSKM, al igual que en las células madre embrionarias.
La utilidad de las células madre radica en su capacidad de expandirse sin adquirir potencial carcinogénico, por lo que es necesario que el cariotipo sea normal, lo que se demostró en todas las CMPI de fibroblastos reprogramadas con OSKM, que fueron iguales a nivel cromosómico que los fibroblastos endometriales no tratados. En cuanto a su capacidad de diferenciación, las células reprogramadas pudieron hacerlo tanto hacia líneas mesodérmicas (osteocitos y adipocitos) como ectodérmicas (neuronas), ya a los 14 días de cultivo, mientras que los FEH no tuvieron esa cualidad.

Discusión

Este estudio demuestra que el endometrio es fuente de células madre o fibroblastos que pueden ser reprogramados a CMPI; las células endometriales son fáciles de obtener mediante procedimientos no invasivos de toma de biopsia, y pueden ser mantenidas y cultivadas in vitro sin dificultades, con técnicas de laboratorio estandarizadas. Las CMPI pueden ser obtenidas mediante la reprogramación retroviral con transfección de los factores de transcripción Oct-4, Sox2, c-Myc y Klf4. Diversos estudios observaron que no existía una diferencia entre las CMPI y las células madre embrionarias en cuanto a sus características morfológicas y funcionales, que incluyen la expresión de los mismos genes y antígenos. Esta investigación logró aislar FEH y reprogramarlos en CMPI, las cuales tenían las características genéticas de las etapas embrionarias, sin presentar anomalías cromosómicas y con capacidad de diferenciación en células adipogénicas, osteogénicas y neuronales. El tiempo de cultivo fue de aproximadamente 12 días, que es significativamente más corto que para otros tipos celulares, y la eficiencia en la formación de colonias fue mayor en comparación con las células derivadas de fibroblastos de la piel. Estos hallazgos, tanto en este estudio como en estudios previos, sugieren que el endometrio es un buen tejido como fuente de CMPI.
Las ventajas de las CMPI frente a las células madre embrionarias es que derivan de las propias células somáticas del individuo, lo que evita el rechazo de naturaleza inmunológica y las preocupaciones éticas que el segundo tipo pueda ocasionar. Se ha experimentado con la generación de cardiomiocitos y células neurales a partir de CMPI, y la modificación de c-Myc por L-Myc evita la aparición de tumores, dado que el primer oncogén demostró un mayor riesgo de formación de teratomas in vivo. También, existen pruebas de que la transfección de 3 genes, con la exclusión de c-Myc, si bien presenta menor eficacia para la inducción de células a CMPI, tiene los mismos perfiles de expresión génica, que también son comparables con los de las células madre embrionarias en su capacidad de diferenciación a varias líneas celulares, tanto mesodérmicas como ectodérmicas.

Conclusiones

Los autores concluyen señalando que este estudio demuestra la similitud entre las CMPI y las células madre embrionarias, y que la estrategia que utiliza factores de transcripción para la reprogramación celular puede ser utilizada en terapias celulares, modelos de enfermedades y medicina personalizada y regenerativa. Es necesario investigar en profundidad la capacidad de reprogramar las células diferenciadas de una estirpe celular hacia otra distinta, al igual que la posibilidad de utilizar vectores no virales. Este es el primer estudio que demuestra que los fibroblastos endometriales pueden ser reprogramados en células madre pluripotenciales inducidas, y que estas pueden diferenciarse en múltiples estirpes celulares. Las células endometriales son una excelente fuente de células madre adultas, y permiten evitar las cuestiones éticas e inmunológicas que se asocian con el uso de células y tejidos embrionarios.

Ref : GINECO.

Especialidad: Bibliografía - Ginecología