WIKIMEDIA, LOUISA HOWARD<\/p>\n
Hace diez a\u00f1os, el bi\u00f3logo molecular Darwin Prockop y su equipo de la Universidad Texas A&M observaron algo inesperado en un cocultivo de c\u00e9lulas madre mesenquimales humanas (MSC) y las c\u00e9lulas de rata da\u00f1adas que deb\u00edan rescatar. Los investigadores encontraron que las c\u00e9lulas de rata conten\u00edan ADN mitocondrial humano de manera constante.<\/p>\n
Aunque algo sorprendente, ten\u00eda sentido que una infusi\u00f3n de mitocondrias pudiera devolver la salud a una c\u00e9lula da\u00f1ada. Despu\u00e9s de todo, las mitocondrias son la “central el\u00e9ctrica” org\u00e1nulos que producen la moneda de energ\u00eda celular llamada ATP y \u00ablimpiar\u00bb; especies reactivas de ox\u00edgeno que pueden causar estragos en una c\u00e9lula si no se controlan, dijo Prockop. Las mitocondrias tambi\u00e9n son sensibles a los cambios en el entorno celular y se encuentran entre los primeros org\u00e1nulos que se da\u00f1an en condiciones estresantes, como niveles bajos de ox\u00edgeno o reperfusi\u00f3n r\u00e1pida despu\u00e9s de un shock como un ataque al coraz\u00f3n. Las mitocondrias da\u00f1adas pueden convertirse r\u00e1pidamente en impulsores de la apoptosis.<\/p>\n
Para averiguar c\u00f3mo…<\/p>\n
Es el tipo de cosas en las que si no las buscas, no las ves, dijo Prockop. .<\/p>\n
Ahora, una d\u00e9cada y docenas de estudios m\u00e1s tarde, los investigadores todav\u00eda est\u00e1n examinando la transferencia mitocondrial intercelular, con miras a encontrar la mejor manera de aprovechar el proceso para rescatar tejidos da\u00f1ados por eventos relacionados con el estr\u00e9s, como la isquemia y la inflamaci\u00f3n. Los cient\u00edficos tambi\u00e9n est\u00e1n trabajando para responder a una letan\u00eda de preguntas sobre qu\u00e9 hace posible la transferencia y el papel que juega este fen\u00f3meno en la reparaci\u00f3n de tejidos mediada por MSC.<\/p>\n
Los mecanismos b\u00e1sicos no est\u00e1n realmente claros, dijo Jahar Bhattacharya, quien estudia fisiolog\u00eda celular en la Universidad de Columbia y fue coautor de un estudio de Nature Medicine<\/em> de 2012 que demostr\u00f3 la transferencia mitocondrial de MSC humanas a c\u00e9lulas de rat\u00f3n in vivo. Su grupo descubri\u00f3 que las CMM murinas y humanas derivadas de la m\u00e9dula \u00f3sea pod\u00edan transferir mitocondrias a c\u00e9lulas epiteliales pulmonares da\u00f1adas en un modelo de rat\u00f3n con lesi\u00f3n pulmonar aguda, restaurando la funci\u00f3n del \u00f3rgano y mejorando la supervivencia de los animales. El equipo de Bhattacharya observ\u00f3 que las MSC se un\u00edan a las paredes alveolares y formaban nanotubos y microves\u00edculas para transportar las mitocondrias entre las c\u00e9lulas.<\/p>\n Bhattacharya dijo que se sorprendi\u00f3 al descubrir que, en ratones sanos, las MSC de donantes mitrocondriales migraban a trav\u00e9s de los pulmones sin formar tales uniones, lo que sugiere que el da\u00f1o celular puede desempe\u00f1ar un papel en la direcci\u00f3n del proceso de entrega de org\u00e1nulos.<\/p>\n Otros grupos tambi\u00e9n han encontrado evidencia de que este puede ser el caso. El a\u00f1o pasado, investigadores del Hospital Qilu de la Universidad de Shandong en China informaron en Microvascular Research<\/em> que las MSC humanas cocultivadas con c\u00e9lulas epiteliales del cord\u00f3n umbilical humano (HUVEC) formaron nanotubos de t\u00fanel y entregaron mitocondrias a las HUVEC con mayor frecuencia cuando la las c\u00e9lulas receptoras se da\u00f1aron por privaci\u00f3n y reperfusi\u00f3n de ox\u00edgeno y glucosa. Y en enero, el bi\u00f3logo celular Xiang Wang de la Universidad de Bergen en Noruega y su colega mostraron en Cell Death & Diferenciaci\u00f3n<\/em> de que las c\u00e9lulas neuronales de rata da\u00f1adas por la luz ultravioleta formaron sus propios nanotubos que contienen actina, y que estas estructuras eran necesarias para que las c\u00e9lulas vecinas sanas generaran mitocondrias frescas y salvaran de manera efectiva las c\u00e9lulas da\u00f1adas. El grupo de Wang ahora est\u00e1 trabajando para identificar las se\u00f1ales espec\u00edficas que impulsan este proceso. En este momento no sabemos c\u00f3mo est\u00e1 sucediendo esto, le dijo a The Scientist<\/em>. <\/p>\n Bhattacharya dijo que est\u00e1 claro que la transferencia debe ser un proceso activo porque, con 1 micra de di\u00e1metro, un org\u00e1nulo del tama\u00f1o de una mitocondria no tendr\u00eda ninguna posibilidad de entrar pasivamente en una c\u00e9lula. Un micr\u00f3n es un n\u00famero grande cuando est\u00e1s realmente cerca de una c\u00e9lula, dijo.<\/p>\n Aunque la absorci\u00f3n celular de las mitocondrias del donante es en gran parte un misterio, el grupo de Bhattacharyas ha demostrado que se puede detener usando medicamentos que bloquean la endocitosis. . Una prote\u00edna llamada Miro1 tambi\u00e9n se ha implicado recientemente en el proceso. Miro1 es una Rho-GTPasa que parece transportar mitocondrias a lo largo de una carretera de actina dentro de nanotubos de t\u00fanel. En el estudio The EMBO Journal<\/em> publicado el a\u00f1o pasado, cient\u00edficos del CSIR-Institute of Genomics and Integrative Biology en Delhi, India, y sus colegas demostraron, utilizando c\u00e9lulas humanas y de rat\u00f3n, que la sobreexpresi\u00f3n de Miro1 mejoraba las capacidades de las MSC. para donar mitocondrias y rescatar c\u00e9lulas epiteliales da\u00f1adas in vitro, as\u00ed como en un modelo de inflamaci\u00f3n de las v\u00edas respiratorias en ratones.<\/p>\n A medida que se siguen resolviendo los detalles, algunos grupos ya est\u00e1n aplicando lo que se sabe sobre la transferencia mitocondrial a la pr\u00e1ctica cl\u00ednica. preguntas. Recientemente se descubri\u00f3 que la administraci\u00f3n mitocondrial por parte de las MSC a partir de la gelatina de Whartons recolectada de los cordones umbilicales restaura la funci\u00f3n de las c\u00e9lulas que carecen de su propio ADN mitocondrial. Esto sugiere que el proceso puede ser \u00fatil para tratar defectos mitocondriales. El suministro mitocondrial mediado por MSC tambi\u00e9n se ha utilizado para reparar el da\u00f1o causado por el humo del cigarrillo en ratones, seg\u00fan un art\u00edculo de 2014 del American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology<\/em>.<\/p>\n de las mitocondrias en ese proceso, si a\u00fan no se conoce ninguna, la terapia basada en MSC para el da\u00f1o pulmonar se probar\u00e1 en un ensayo cl\u00ednico de Fase 1. Algunos cient\u00edficos, como Prockop, dicen que tales ensayos son prematuros. Todo el campo de MSC se est\u00e1 adelantando a s\u00ed mismo, dijo. De los miles de estudios que muestran efectos prometedores de las MSC en tejidos da\u00f1ados en modelos animales, agreg\u00f3 Prockop, la transferencia de mitocondrias explicar\u00eda muchos de los datos.<\/p>\n Otros investigadores est\u00e1n pasando por alto las MSC por completo y administrando mitocondrias solas a los tejidos da\u00f1ados. . James McCully, que estudia cirug\u00eda card\u00edaca en el Boston Childrens Hospital, est\u00e1 a favor de este enfoque porque evita los efectos desconocidos de administrar MSC completas y porque lleva menos tiempo aislar los org\u00e1nulos que cultivar c\u00e9lulas madre para uso terap\u00e9utico. Hace tres a\u00f1os, su grupo mostr\u00f3 en el American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology<\/em> que las mitocondrias desnudas inyectadas en un coraz\u00f3n de conejo privado de ox\u00edgeno justo antes de la reperfusi\u00f3n protegieron a los cardiomiocitos del da\u00f1o y mejoraron la funci\u00f3n card\u00edaca durante un mes. m\u00e1s adelante.<\/p>\n Algunos cient\u00edficos se muestran esc\u00e9pticos en cuanto a si las c\u00e9lulas pueden aceptar mitocondrias libres. Prockop dijo que ha intentado entregar mitocondrias libres a las c\u00e9lulas receptoras sin \u00e9xito, pero se\u00f1al\u00f3 que alguien m\u00e1s puede tener condiciones diferentes.<\/p>\n McCully dijo que, en las manos de su laboratorio, varios tipos de c\u00e9lulas pueden recibir mitocondrias desnudas y las reciben. , y que las c\u00e9lulas HeLa pueden retenerlos hasta 50 pases. No hay magia en absoluto, dijo.<\/p>\n Su grupo describi\u00f3 recientemente algunos de los detalles del proceso; seg\u00fan un art\u00edculo publicado en Biology Open <\/em>en mayo, los investigadores descubrieron que, al igual que con las mitocondrias administradas por MSC, la internalizaci\u00f3n de las mitocondrias desnudas depend\u00eda de la endocitosis mediada por actina. Tambi\u00e9n descubrieron que las mitocondrias desnudas rescataban las c\u00e9lulas da\u00f1adas aumentando los niveles de ATP y el consumo de ox\u00edgeno de las c\u00e9lulas rescatadas.<\/p>\n El equipo de McCully ahora est\u00e1 optimizando un m\u00e9todo para recolectar mitocondrias r\u00e1pidamente y entregarlas en corazones de cerdos isqu\u00e9micos justo antes reperfusi\u00f3n, con el objetivo de obtener un proceso simplificado en los ensayos cl\u00ednicos.<\/p>\n Mientras tanto, Wang, Bhattacharya y otros contin\u00faan tratando de comprender los conceptos b\u00e1sicos de la transferencia de mitocondrias intercelulares, como qu\u00e9 se\u00f1ales moleculares interpretan las mitocondrias del donante. para rescatar c\u00e9lulas, c\u00f3mo sobreviven los org\u00e1nulos en c\u00e9lulas previamente deficientes en mitocondrias y hasta qu\u00e9 punto el intercambio de mitocondrias puede estar involucrado en la reparaci\u00f3n normal del tejido.<\/p>\n Reciba acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, as\u00ed como a TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The S cient\u00edfico<\/em><\/strong>, art\u00edculos destacados<\/strong>, \u00a1y mucho m\u00e1s!\u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" WIKIMEDIA, LOUISA HOWARD Hace diez a\u00f1os, el bi\u00f3logo molecular Darwin Prockop y su equipo de la Universidad Texas A&M observaron algo inesperado en un cocultivo de c\u00e9lulas madre mesenquimales humanas (MSC) y las c\u00e9lulas de rata da\u00f1adas que deb\u00edan rescatar. 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