Los científicos investigan los mecanismos epigenéticos de la diferenciación de las células sanguíneas
Las células madre hematopoyéticas en la médula ósea (izquierda) dan lugar a una variedad de tipos de células sanguíneas. Esto incluye glóbulos blancos como las células T y las células dendríticas responsables de nuestra defensa inmunológica (panel superior derecho) o glóbulos rojos responsables del transporte de oxígeno (panel inferior derecho). El regulador epigenético MOF empuja a las células madre hematopoyéticas a madurar hasta convertirse en glóbulos rojos en forma de disco. Crédito: MPI de Inmunobiología y Epigenética, C. Pessoa Rodrigues, Freiburg
En promedio, el cuerpo humano contiene 35 billones de glóbulos rojos (RBC). Aproximadamente tres millones de estas pequeñas células en forma de disco mueren en un segundo. Pero en este segundo, también se produce el mismo número para mantener el nivel de glóbulos rojos activos. Curiosamente, todas estas células se someten a un proceso de diferenciación de varios niveles llamado eritropoyesis. Comienzan a partir de células madre hematopoyéticas (HSC), los precursores de todas las células sanguíneas, incluidos todos los tipos de células inmunitarias, y luego se diferencian, en primer lugar, en células progenitoras multipotentes (MPP), seguido de un proceso gradual de especialización en glóbulos rojos maduros.
Si este proceso de diferenciación falla, puede ser perjudicial para nuestra salud. Por ejemplo, si menos HSC eligen seguir la hoja de ruta de los glóbulos rojos, el individuo será propenso a desarrollar anemia. Las anomalías en la hoja de ruta de las células inmunitarias, por otro lado, se han asociado con la aparición de leucemia.
Modulación epigenética en la hematopoyesis temprana
El laboratorio de Asifa Akhtar en el MPI de Inmunobiología y Epigenética en Freiburg investiga qué gobierna el proceso de diferenciación de las células sanguíneas. Ahora, el equipo ha identificado cómo la enzima MOF, un regulador epigenético, orquesta el destino de las HSC en la eritropoyesis.
«Una de las señales intrínsecas más importantes que rigen los procesos de desarrollo celular es la modulación del paisaje de la cromatina». dice Asifa Akhtar. En nuestras células, el ADN se empaqueta alrededor de las proteínas histonas para formar la estructura de la cromatina. Este empaquetamiento juega un papel crucial en la regulación génica específica del tipo de célula y, por supuesto, también en la diferenciación eritroide. En su estado predeterminado, la cromatina no es «permisiva», lo que significa que los genes están desactivados. Pero cambiar las histonas abre la cromatina y promueve la expresión génica.
El regulador epigenético guía a las HSC por el camino correcto
Se sabe que la enzima MOF desencadena directamente la «apertura» de la cromatina al acetilar la Histona H4 en un sitio específico (K16ac). Cuando el laboratorio rastreó la ocupación de MOF durante la eritropoyesis en ratones, encontraron que la enzima organiza dinámicamente la eritropoyesis al regular la accesibilidad a la cromatina de las HSC y los progenitores de glóbulos rojos. «Nuestros datos muestran que la dosis y el momento correctos de Mof durante el desarrollo de las células sanguíneas son esenciales para preparar la cromatina para la activación del programa de desarrollo eritroide. Este proceso garantiza la correcta red de factores de transcripción que será fundamental para la rama eritroide», dice First. -autora Cecilia Pessoa Rodrigues.
Los investigadores de Max Planck están convencidos de que estos hallazgos podrían significar un progreso considerable en nuestra comprensión del compromiso del linaje eritroide y pueden dar lugar a nuevos enfoques terapéuticos en enfermedades como la leucemia o la anemia. Aunque la consecuencia precisa del agotamiento de MOF en humanos sigue sin respuesta, ya se sabe que una actividad equilibrada y controlada de los reguladores epigenéticos es esencial para el desarrollo normal de las células hematopoyéticas. «No es sorprendente que los niveles bajos de MOF estén relacionados con la leucemia mieloide aguda (AML). Anticipamos que esto podría explicarse por el desequilibrio de la acetilación de la cromatina que es fundamental para los factores relevantes necesarios para la hematopoyesis normal. Revelar los niveles correctos de accesibilidad a la cromatina y, posteriormente, los mecanismos reguladores de genes que afinan las trayectorias de diferenciación serán útiles para una mayor comprensión de la hematopoyesis en estados sanos y enfermos», dice Asifa Akhtar.
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Marcador de células madre hematopoyéticas: un actor clave en la ontogenia de la hematopoyesis Más información: La expresión temporal de MOF acetiltransferasa prepara las redes de factores de transcripción para el destino eritroide Science Advances, DOI: 10.1126 /sciadv.aaz4815 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por el Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética Cita: Los científicos investigan los mecanismos epigenéticos de la diferenciación de las células sanguíneas (mayo de 2020 20) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-scientists-epigenetic-mechanisms-blood-cell.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.