Investigaciones recientes han abierto nuevos caminos en la búsqueda de un tratamiento para la diabetes tipo 1 que genere células productoras de insulina.
Científicos de la Universidad de Copenhague en Dinamarca y Helmholtz Zentrum München en Neuherberg, Alemania, han mapeado las señales que determinan el destino de las células progenitoras en el páncreas.
Estas células inmaduras pueden convertirse en células de los islotes que producen insulina u otro tipo de célula.
La revista Nature presenta un artículo sobre los hallazgos.
Esta investigación revela que las células progenitoras pancreáticas rebotan y que su entorno inmediato, o matriz extracelular, desempeña un papel importante en la decisión de su destino.
“Ahora hemos podido”, dice el profesor Henrik Semb, autor principal y director del Instituto de Investigación Traslacional de Células Madre en Helmholtz Zentrum München, “mapear la señal que determina si las células progenitoras pancreáticas se volverán endocrinas como la insulina, produciendo células beta, o células ductales”.
Diabetes tipo 1 y células de los islotes
La insulina es una hormona que ayuda a las células a absorber la glucosa y la usa para producir energía.
La diabetes se desarrolla cuando el nivel de azúcar en la sangre del cuerpo es demasiado alto. Esto puede suceder porque no hay suficiente insulina (diabetes tipo 1) o porque las células no pueden usarla adecuadamente (diabetes tipo 2).
Leer ahora > La diabetesLa diabetes tipo 1 se desarrolla cuando el sistema inmunitario destruye las células productoras de insulina en el páncreas.
Estas células existen en grupos llamados islotes de Langerhans, que contienen varios tipos de células que producen hormonas. Los que producen insulina se llaman células beta.
El reciente estudio se centró en las células progenitoras. Estas células inmaduras son “descendientes tempranos” de células madre.
Al igual que las células madre, las células progenitoras pueden desarrollarse en varios tipos de células. Sin embargo, a diferencia de las células madre, no pueden dividirse y reproducirse indefinidamente. Además, las células progenitoras pueden madurar en un rango más limitado de tipos de células que las células madre.
Las células progenitoras están ‘constantemente’ en movimiento
Las células progenitoras son difíciles de estudiar porque no se quedan quietas. “Se están moviendo constantemente dentro del páncreas en desarrollo, lo que lleva a frecuentes cambios ambientales”, señala el Prof. Semb.
Compara las células con los pinballs que rebotan en una máquina: su “puntaje final se basa en la suma de encuentros de pin”.
Para examinar cómo cada progenitor respondió a su entorno sin la interferencia de otras células, él y sus colegas tomaron progenitores desarrollados a partir de células madre humanas y las sembraron en portaobjetos de vidrio que contenían micropatrones de proteínas de la matriz.
Leer ahora > ¿Podría usted tener diabetes tipo 1 y no saberlo?El profesor Semb dice que los investigadores estaban muy sorprendidos por lo que descubrieron.
Encontraron que diferentes interacciones con componentes en la matriz extracelular alteraron el “estado de fuerza mecánica dentro del progenitor”.
“Estas fuerzas resultan de las interacciones entre la matriz extracelular, que está fuera de la célula, y el citoesqueleto de actina, que está dentro de la célula”, agrega.
¿Células endocrinas o del conducto?
Con la ayuda de experimentos adicionales, el equipo encontró que la exposición a varias proteínas en la matriz extracelular guió a los progenitores a su destino de diferentes maneras.
Dependiendo de las fuerzas involucradas, las células progenitoras se convirtieron en células ductales o células productoras de hormonas (endocrinas).
“Los experimentos muestran que la exposición a la laminina de matriz extracelular instruye a las células progenitoras hacia un destino endocrino al reducir las fuerzas mecánicas dentro de las células”, explica el Prof. Semb.
“Viceversa, la exposición a la fibronectina da como resultado un destino en el conducto debido al aumento de las fuerzas mecánicas”, agrega.
“Nuestro descubrimiento abre nuevos caminos porque explica cómo las células progenitoras multipotentes maduran en diferentes tipos de células durante la formación de órganos”.
Prof. Henrik Semb
Los hallazgos del equipo deberían ayudar a informar el desarrollo de tratamientos que producen células productoras de insulina a partir de células madre.
Leer ahora > La diabetes tipo 1 y la enfermedad celiaca: ¿Cuál es la conexión?“Ahora podemos reemplazar un número significativo de sustancias derivadas empíricamente, cuyo modo de acción en los protocolos de diferenciación actuales del estado de la técnica es en gran parte desconocido, con inhibidores de moléculas pequeñas que se dirigen a componentes específicos de la nueva vía de mechanosignaling identificada,” comentarios del Prof. Semb.
Añade que el estudio también ha proporcionado un conjunto de herramientas de ingeniería de precisión que podrían ser útiles para desarrollar tratamientos de reemplazo celular, no solo para la diabetes tipo 1 sino también para otras afecciones graves, como las enfermedades neurodegenerativas.
Referencias">Referencias">Referencias">Referencias">Referencias
- Mechanosignalling via integrins dirige las decisiones de destino de los progenitores pancreáticos https://www.nature.com/articles/s41586-018-0762-2
- ¿Cuáles son las celulas progenitoras? http://stemcell.childrenshospital.org/about-stem-cells/adult-somatic-stem-cells-101/what-are-progenitor-cells/
Diabetes tipo 1: se acerca más al tratamiento que genera nuevas células de insulina was last modified: December 3rd, 2018 by Dr. Manuel Silva
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