Bloqueando la distracción: cómo los vasos sanguíneos en crecimiento lo hacen todo
Crecimiento de vasos sanguíneos en un embrión de pez cebra bajo un microscopio. Las células endoteliales (rojas) que expresan un gen (amarillo) que bloquea la progresión del ciclo celular están listas para abandonar el vaso nodriza (marcadas con flechas azules) o participar en la germinación activa (marcadas con flechas blancas). Crédito: Instituto Weizmann de Ciencias
Los vasos sanguíneos en crecimiento son expertos en multitarea. Las células de sus paredes no solo se dividen, sino que también deben brotar en nuevas direcciones mientras aprenden a especializarse, convirtiéndose finalmente en parte de venas, arterias o vasos linfáticos. La profesora Karina Yaniv y su equipo en el Instituto de Ciencias Weizmann se dispusieron a aprender cómo las células hacen malabares con estos múltiples desafíos y obtuvieron respuestas sorprendentes que pueden arrojar nueva luz sobre el tratamiento del cáncer, la regeneración del corazón y otras condiciones que involucran el crecimiento de los vasos sanguíneos. .
Dra. Ayelet Jerafi-Vider, exestudiante de investigación en el laboratorio de Yaniv en el Departamento de Regulación Biológica, junto con el Dr. Ivan Bassi, Noga Moshe y Yaara Tevet, decidieron rastrear la división celular en las paredes de los vasos sanguíneos en crecimiento en embriones de pez cebra transparentes. Con este fin, los científicos crearon peces transgénicos en los que los núcleos de las células endoteliales, las células que recubren las paredes internas de los vasos sanguíneos y linfáticos, se iluminaron en colores cambiantes: verde cuando la célula se estaba dividiendo, roja cuando no lo estaba. Se sorprendieron al descubrir que cada vez que una célula comenzaba a brotar del vaso madre, su núcleo era invariablemente rojo. Esto significó que la división celular se suspendió temporalmente, aparentemente para no «distraer» a la célula mientras migraba. Solo cuando la célula se asentó en el lugar correcto, su núcleo se volvió verde, es decir, la célula comenzó a dividirse.
Otro hallazgo sorprendente esperaba a los científicos cuando verificaron qué genes controlaban el crecimiento de los vasos sanguíneos. Como era de esperar, vieron que un factor de crecimiento llamado VEGFC se expresó de manera prominente cuando las células comenzaron a brotar y migrar. Pero este factor de crecimiento desencadenó la expresión de genes que bloquearon temporalmente la división celular, incluido el conocido supresor de tumores p53. La célula reanudó su división cuando entró en áreas en las que los niveles de VEGFC eran más bajos y, en consecuencia, también lo eran los niveles de p53. El gen p53, al que a veces se hace referencia como «el guardián del genoma», se ha investigado exhaustivamente en el cáncer, pero el estudio actual expuso una función completamente nueva: un habilitador de la germinación celular durante el crecimiento de los vasos sanguíneos.
«Hemos descubierto un hermoso mecanismo: el mismo factor de crecimiento que induce la germinación también bloquea temporalmente el ciclo celular, por lo que la célula puede germinar y migrar sin ocuparse de la división, que es un proceso complejo y exigente», explica Yaniv.
Cuando los científicos aplicaron un fármaco que bloqueaba la división celular a los vasos sanguíneos en crecimiento en un embrión de pez cebra (derecha), el crecimiento se volvió desordenado, con brotes anormales (marcados con flechas), a diferencia del crecimiento normal y ordenado (izquierda). Crédito: Instituto Weizmann de Ciencias
Luego, los científicos detuvieron por la fuerza la división celular en los vasos sanguíneos en crecimiento con un fármaco que se usa comúnmente en la quimioterapia contra el cáncer. Esto dio como resultado un mayor crecimiento de los vasos sanguíneos, que brotaron de manera desordenada y no se especializaron en distintos tipos de vasos. Sus marañas desordenadas se parecían al crecimiento desordenado de los vasos sanguíneos que a menudo envuelven y penetran los tumores cancerosos.
«Nuestros hallazgos sugieren que ciertos medicamentos de quimioterapia pueden estar resolviendo un problema al bloquear la división de las células cancerosas, pero creando otro estimulando el crecimiento de vasos sanguíneos que pueden contribuir a la supervivencia del tumor», dice Yaniv. «Si se determina que este es el caso en estudios posteriores, podría apuntar hacia posibles nuevas formas de hacer que la quimioterapia sea más efectiva».
Si esta preocupación es validada por investigaciones adicionales, deberá tomarse en cuenta en consideración al diseñar tratamientos contra el cáncer, a fin de prevenir el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos a raíz de la quimioterapia. Por otro lado, comprender cómo se organiza y controla exactamente el crecimiento de los vasos sanguíneos puede algún día ayudar a mejorar este crecimiento cuando el tejido necesita regenerarse o revivir, por ejemplo, después de un ataque cardíaco o un derrame cerebral.
La investigación fue publicada en Cell Reports.
Explore más
Estimulación de la formación de vasos sanguíneos con campos magnéticos Más información: Ayelet Jerafi-Vider et al, la detención del ciclo celular inducida por VEGFC/FLT4 media en la germinación y la diferenciación de vasos sanguíneos venosos y linfáticos. células endoteliales, Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109255 Información de la revista: Cell Reports
Proporcionado por el Instituto de Ciencias Weizmann Cita: Bloqueo de la distracción: cómo los vasos sanguíneos en crecimiento lo hacen todo (5 de octubre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-blocking-distraction-blood-vessels.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.