Determinación del destino de las células madre humanas
Las células madre somáticas únicamente conservan sus funciones particulares cuando están en contacto con señales instructivas de su entorno. En lo que se conoce como un nicho de células madre, las células madre integran un gran número de señales moleculares con sus propias redes reguladoras. El resultado es una célula especializada, con una frecuencia y una función concreta, capaz de responder a las necesidades fisiológicas del organismo. En el proyecto S.CE.N.E. (Deconstructing the stem cell niche in human interfollicular epidermis in vitro) se concibió un ingenioso experimento para investigar cómo se determina el destino de las células madre. Un microchip contiene dos clases de islotes, cada uno de los cuales puede capturar decenas de miles de células madre. Uno de ellos atrapa las células y las obliga a diferenciarse en un plazo de 24 horas. En el otro, el islote de mayor diámetro, las células son capaces de esparcirse y pueden permanecen por tanto sin diferenciar. Los investigadores utilizaron técnicas de análisis de imágenes de alto contenido para monitorizar el destino de cientos de miles de células madre de la capa externa de la piel. También utilizaron reporteros fluorescentes para estudiar el efecto de las interacciones receptor-ligando en la diferenciación de las células madre. El amplísimo volumen de datos ha generado conjuntos de datos con un alto nivel de significancia. Se encontró que la proteína asociada a Yes (YAP) tenía un efecto significativo sobre el desarrollo de las células madre. La YAP, un coactivador de la transcripción, juega un papel crucial en el tamaño de los órganos y está implicada en el desarrollo del cáncer en seres humanos. El equipo encontró que la proteína YAP está en parte regulada por las propiedades físicas del sustrato. Además, la sobreexpresión de YAP puede anular las señales del nicho. Los científicos se centraron después en el impacto que tienen en el destino de las células madre los ligandos Notch que se expresan en la epidermis interfolicular humana. Algunos ligandos Notch inducían una fuerte activación de los receptores y la diferenciación terminal en islotes de gran diámetro, mientras que otros bloqueaban parcialmente la diferenciación en islotes más pequeños de los microchips. Los resultados del estudio S.CE.N.E. han establecido una plataforma in vitro con posibles aplicaciones en interacciones en nichos de células madre y descubrimiento de fármacos. Es también importante reseñar que la plataforma proporciona una alternativa a las pruebas con animales en toxicología.
Palabras clave
Célula madre, microchip, epidermis interfolicular, ligando, proteína asociada a Yes
