Cómo se regenera la médula ósea después de la quimioterapia
Después de la quimioterapia, las células linfoides innatas del grupo 2 (ILC2) residentes en la médula ósea reciben señales de citoquinas de las células muertas y apoyan la recuperación hematopoyética a través de la secreción del factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF). Crédito: Universidad de Osaka
La quimioterapia tiene un efecto dañino en las células madre y progenitoras hematopoyéticas (HSPC) en la médula ósea. Sin embargo, una vez que finaliza la quimioterapia, las HSPC se regeneran, un proceso que se desconocía hasta ahora. En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Osaka identificaron el mecanismo molecular por el cual las HSPC se recuperan después de una lesión.
Las HSPC residen en la médula ósea y dan lugar a varios tipos de glóbulos, como glóbulos rojos (que transportan oxígeno), algunos glóbulos blancos (que son importantes para el sistema inmunitario) y plaquetas (que son necesarias para parar de sangrar). Debido a que las HSPC se dividen constantemente para generar nuevas células, son particularmente sensibles a las lesiones inducidas, por ejemplo, por la quimioterapia. Curiosamente, las HSPC tienen la capacidad de regenerarse tras una lesión.
«La médula ósea es un órgano muy activo porque tiene que producir constantemente nuevas células sanguíneas», dice el autor correspondiente del estudio Masaru Ishii. «Una vez que pierde su función, como durante la quimioterapia, pueden ocurrir condiciones mortales como anemia, neutropenia y sangrado. En este estudio, queríamos entender cómo las células madre hematopoyéticas que residen en la médula ósea se regeneran tras la lesión inducida por la quimioterapia para recuperar su función completa».
Para lograr su objetivo, los investigadores se centraron en un subconjunto específico de células sanguíneas que se producen a partir de HSPC, las llamadas células linfoides innatas del grupo 2 (ILC2). Si bien las ILC2 existen en una serie de tejidos y desempeñan un papel importante en el sistema inmunitario y la reparación de tejidos, se cree que las que residen en la médula ósea tienen una función distinta específica de su ubicación. Sin embargo, la naturaleza de su función no estaba clara. Para desentrañar la función biológica de las ILC2, los investigadores trataron ratones con 5-fluorouracilo (5-FU), un agente quimioterapéutico tóxico para las HSPC, y trasplantaron HSPC frescas y sin dañar a estos ratones, similar a una terapia de trasplante de células madre en pacientes con leucemia. . Curiosamente, los investigadores encontraron que el microambiente de HSPC lesionado en ratones tratados con 5-FU promovió la proliferación de las HSPC trasplantadas. Al analizar este hallazgo a nivel molecular, los investigadores encontraron que las ILC2 en la médula ósea de los ratones tratados producían factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) para ayudar en el proceso de regeneración de HSPC.
A. Individual El análisis de secuencias de ARN celular de células hematopoyéticas aisladas de ratones que se sometieron a quimioterapia reveló un grupo específico que expresa GM-CSF, como se destaca en el círculo. Un análisis posterior demostró que este grupo representa ILC2. B. El análisis de citometría de flujo demostró que los niveles de GM-CSF estaban elevados en las ILC2 después de la quimioterapia. Crédito: Universidad de Osaka
Pero, ¿cómo saben exactamente los ILC2 que deben producir GM-CSF después de una lesión en la médula ósea? Para responder a esta pregunta, los investigadores ampliaron su enfoque para investigar si hay otras células o moléculas que dirigen las ILC2 a la producción de GM-CSF. Descubrieron que los progenitores de las células B productoras de anticuerpos en la médula ósea producían interleucina (IL)-33 después de la lesión, lo que a su vez activaba las ILC2, lo que demuestra cómo se requieren múltiples actores moleculares para recuperar la médula ósea dañada. Es importante destacar que los investigadores demostraron que la transferencia de ILC2 aisladas a ratones tratados con 5-FU acelera la recuperación hematopoyética, mientras que la reducción de ILC2 produce el efecto opuesto, lo que sugiere que las ILC2 pueden servir como un sensor del daño de la médula ósea.
«Estos son resultados sorprendentes que muestran que la médula ósea se regenera después de la quimioterapia», dice el primer autor del estudio, Takao Sudo. «Nuestros resultados pueden contribuir al desarrollo de un enfoque terapéutico novedoso para la mielosupresión inducida por quimioterapia».
A. ILC2 de ratones de tipo salvaje (WT) o GM-CSF-knockout (KO) se expandieron in vitro antes de inyección en ratones WT que se sometieron a quimioterapia. B. Los ratones que se transfirieron con ILC2 de ratones WT mostraron un número significativamente mayor de células progenitoras hematopoyéticas en la médula ósea. Crédito: Universidad de Osaka
El artículo, «Las células linfoides innatas del grupo 2 respaldan la recuperación hematopoyética en condiciones de estrés», se publicó en Journal of Experimental Medicine.
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Los nervios nociceptivos ayudan a regular la movilización de células madre hematopoyéticas Más información: Takao Sudo et al, Journal of Experimental Medicine (2021). DOI: 10.1084/jem.20200817 Información de la revista: Journal of Experimental Medicine
Proporcionado por la Universidad de Osaka Cita: Cómo se regenera la médula ósea después de la quimioterapia (5 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-bone-marrow-regenerates-chemotherapy.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.