Ofereixen nous detalls moleculars sobre les “altres” cèl·lules mare

Fragment de tràquea de Drosophila. Externament, no s'observen diferències entre el segment Tr2, on es localitzen les cèl.lules mare facultatives, i Tr3 corresponent a la resta de cèl·lules del teixit (N.J. Djabrayan, IRBBarcelona)

Investigadors de l’IRB Barcelona i el CSIC revelen que la suma de dos senyals moleculars determina quines cèl·lules ja especialitzades d’un teixit puguin tornar a actuar com a cèl·lules mare.

Els estudis en mosca del vinagre permeten avançar en un camp d’interès per la medicina regenerativa i per entendre processos com el càncer.

En un treball publicat aquesta setmana a PLos Genetics, els científics Nareg J. Djabrayan i Jordi Casanova de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) i el CSIC, identifiquen dos senyals moleculars i la cascada corresponent d’esdeveniments que permeten a unes cèl·lules ja especialitzades d’un teixit tornar a actuar com a cèl·lules mare. El treball ofereix noves dades sobre com s’especifiquen i com s’activen “aquest altre tipus” de cèl·lules mare anomenades facultatives, i que són d’interès en re-programació cel·lular, medicina regenerativa i per entendre el càncer. 

Poc a poc, les cèl·lules mare facultatives es comencen a identificar en òrgans i teixits humans, però es coneixen molt menys que les cèl·lules mare típiques que tenen trets morfològics diferencials. “L’existència de les facultatives indica que moltes cèl·lules diferenciades continuen tenint una gran plasticitat i són capaces de respondre en una situació d’estrès, ja sigui quan es produeix una ferida o per regenerar un teixit desgastat, tal i com ho fan les cèl·lules mare”, explica Jordi Casanova, cap del grup Desenvolupament i morfogènesi en Drosophila de l’IRB Barcelona.

“Aquesta plasticitat és bona si està ben regulada. Si qualsevol dels mecanismes es desequilibra es torna perillós”, afegeix. De fet, la plasticitat cel·lular en teixits que requereixen una alta regeneració es correlaciona amb alguns d'aquells òrgans i teixits amb alta incidència de càncers, com al còlon o la sang”, explica.

Combinació de senyal geogràfica i senyal temporal

Els investigadors han treballat en el moment de transició d’una larva de Drosophila a mosca adulta. “El nostre és un bon model per identificar i estudiar les cèl·lules mare facultatives perquè hi ha unes cèl·lules de la larva que donaran lloc a l'adult i que s'activen en el pas de larva a adult, transició que es pot considerar similar a un moment d’estrès”, explica Casanova.

En concret, els investigadors han estudiat aquestes cèl·lules amb característiques de cèl·lules mare facultatives en les tràquees de Drosophila. Han determinat que només algunes cèl·lules del teixit reben un senyal de localització que les “marca”. Després, quan hi ha una situació de transició, s’envia un segon senyal, promogut per hormones, que promou la re-activació del programa de cèl·lula mare. Aquest senyal arriba a totes les cèl·lules del teixit però només les marcades amb el senyal previ de localització, podran re-activar-se com a cèl·lula mare.

“Conèixer tots aquests mecanismes de senyals de regulació és bàsic per poder controlar, per exemple, la reprogramació de cèl·lules”, indica Casanova. Amb el mateix model, els científics volen esbrinar ara els mecanismes que permeten a les cèl·lules diferenciades mantenir la plasticitat i com poden passar d’un programa de cèl·lula especialitzada a cèl·lula mare i viceversa.

Article de referència:

Snoo and Dpp act as spatial and temporal regulators respectively of adult progenitor cells in the Drosophila trachea

Nareg J-V Djabrayan and Jordi Casanova

PLoS Genet. (2016 Mar 4) DOI: 10.1371/journal.pgen.1005909