| hemangioblasto | |
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| Textil | conectivo |
| Historia de la diferenciación celular. | Cigoto → Blastómero → Embrioblasto → Epiblasto → Célula primaria del mesodermo → Prehemangioblasto → Hemangioblasto |
| Oportunidades para una mayor diferenciación | Hemocitoblasto • Angioblasto |
Un hemangioblasto es una célula madre pluripotente que puede diferenciarse a través de la etapa de célula endotelial hemogénica en una célula madre hematopoyética pluripotente , un hemocitoblasto , o una célula madre endotelial de vaso sanguíneo , angioblasto . [1] [2] Así, por ejemplo, en un embrión de ratón , se observa la aparición de las primeras "islas de sangre" que contienen hemangioblastos en el saco vitelino a partir del 7º día de desarrollo embrionario. Es en estas "islas de sangre" compuestas por hemangioblastos donde se producen la hematopoyesis y la angiogénesis embrionarias primarias . A partir de estas islas de sangre, pronto se forman células y vasos hematopoyéticos. Los hemangioblastos son las células madre embrionarias primarias que forman estas "islas de sangre". Hasta la fecha, se han identificado hemangioblastos en embriones humanos , de ratón y de pez cebra .
Los hemangioblastos se aislaron primero de cultivos de células embrionarias . Luego se demostró que su desarrollo y diferenciación pueden ser controlados por citocinas , haciendo que se diferencien a lo largo de la vía hematopoyética o endotelial. También se ha demostrado que estas primeras células progenitoras "preendoteliales/prehematopoyéticas", a su vez, surgen en el embrión a partir de células progenitoras aún más tempranas, las llamadas " prehemangioblastos ", y las del mesodermo primario , y que la expresión de CD34 , el antígeno de superficie de las células madre endoteliales/hematopoyéticas, comienza en la etapa de prehemangioblasto, en la etapa de reclutamiento de células primarias del mesodermo en la ruta de desarrollo del hemangioblasto. Posteriormente, se encontró que los hemangioblastos están presentes en pequeñas cantidades no solo en los tejidos embrionarios y fetales, sino también en los posnatales, incluidos los recién nacidos , niños , adolescentes , adultos e incluso ancianos, aunque su número disminuye con el tiempo.
La hipótesis de la existencia de hemangioblastos como una subespecie especial de células a partir de las cuales se desarrollan tanto las células hematopoyéticas (hematopoyéticas) como las células endoteliales vasculares fue propuesta por primera vez en 1900 por Wilhelm His Jr. Por primera vez, las observaciones de Florence Sabin en 1917 dieron motivos serios para suponer la existencia de los hemangioblastos como un tipo especial de células a partir de las cuales se desarrollan tanto los glóbulos rojos como las células vasculares . Florence Sabin llamó la atención sobre la coincidencia muy cercana, tanto en el espacio como en el tiempo, del momento en que aparecieron los primeros vasos sanguíneos y glóbulos rojos en el saco vitelino de un embrión de pollo . [3] En 1932, después de confirmar las observaciones realizadas anteriormente por Florence Sabin, Murray propuso el término "hemangioblasto" para estas células. [cuatro]
La hipótesis de la existencia de una célula progenitora "bipotente" que puede convertirse en una célula madre hematopoyética ( hemocitoblastoma ) o en una célula madre endotelial ( angioblastoma ) está respaldada por el hecho de que las células endoteliales y las células hematopoyéticas comparten muchos marcadores celulares comunes o superpuestos. , incluidos FLK1, VEGF, CD34 , SCL , GATA2, RUNX1 y PECAM-1 . Además, se ha demostrado que la interrupción de la síntesis y expresión de FLK1 en el embrión en desarrollo conduce a la desaparición (imposibilidad de desarrollo) tanto de las células hematopoyéticas como de las células endoteliales vasculares. [5]
En 1997, Kennedy del laboratorio de Gordon Keller fue el primero en aislar y cultivar equivalentes de hemangioblastos in vitro . El investigador denominó a estas células "unidades formadoras de colonias blásticas" o "células formadoras de colonias blásticas" (BL-CFU, BL-CFC, BL-CFU, BL-COC). Usando agregados (clusters) de diferenciación de células madre embrionarias tempranas de un embrión de ratón, los llamados "cuerpos embrioides", los autores de este estudio pudieron encontrar, mostrar en la línea de tiempo de diferenciación y aislar en cultivo un grupo de células con común propiedades que aparecen directamente antes de la aparición de las células madre hematopoyéticas. Además, los autores pudieron demostrar que, en presencia del conjunto "correcto" de señales químicas ( citocinas ), un cierto subconjunto de estas células puede diferenciarse en ciertas líneas de células hematopoyéticas. [6] Además, otro grupo de autores del mismo laboratorio pudo demostrar que con un conjunto diferente de insumos externos, las mismas células pueden diferenciarse en células endoteliales. [7]
En 2004, Huber, del mismo laboratorio de Keller, demostró in vivo la presencia de hemangioblastos en un embrión de ratón en desarrollo . Huber pudo aislar estas células y cultivarlas directamente de un embrión de ratón en desarrollo. Demostró que se desarrollan a partir de la parte posterior de la racha primaria primitiva del mesodermo del embrión gastrulante (es decir, crecido hasta la etapa de gástrula ). Utilizando el método de diluciones limitantes, los autores de este estudio pudieron demostrar que las células hematopoyéticas y endoteliales formadas como resultado de una mayor diferenciación de las células que aislaron tenían un origen clonal común (es decir, un ancestro común). Esto prueba que las células que aislaron con éxito del embrión de ratón en desarrollo son de hecho hemangioblastos, es decir, los hipotéticos "ancestros comunes" de las células hematopoyéticas y endoteliales. [ocho]
Actualmente, cada vez se acumulan más datos sobre la presencia de hemangioblastos en adultos. Al mismo tiempo, los hemangioblastos pueden residir en la médula ósea y circular en pequeñas cantidades en el torrente sanguíneo, donde pueden dar lugar tanto a células hematopoyéticas como a células endoteliales vasculares. Estas células expresan tanto CD34 como CD133. [9] Se cree que estos hemangioblastos circulantes muy probablemente se originan en la médula ósea e incluso pueden originarse a partir de células madre hematopoyéticas (es decir, de hemocitoblastos ) mediante una especie de "diferenciación inversa" o "desdiferenciación" (diferenciación en la "dirección inversa"). " ).
La cantidad de hemangioblastos circulantes en la sangre, junto con la cantidad de otras células progenitoras circulantes (hemocitoblastos y posteriores), aumenta drásticamente en la fase de recuperación después de la quimioterapia , así como después de la estimulación con factores estimulantes de colonias. Esto se utiliza en el trasplante de células madre hematopoyéticas , en el que el donante se somete a un procedimiento para movilizar células madre a la circulación periférica mediante la inyección de factores estimulantes de colonias y luego a un procedimiento para recolectar células madre positivas para CD34 (y en el caso de trasplante autólogo en pacientes con leucemias y linfomas , cuando el paciente sirve como donante para sí mismo, la introducción de factores estimulantes de colonias también está precedida por una quimioterapia "movilizadora" especialmente diseñada, en dosis suficientemente altas para provocar una movilización pronunciada de células madre en la recuperación fase y al mismo tiempo matar tantas células malignas como sea posible, pero al mismo tiempo bastante suave tanto en dosis como en la selección de fármacos para no causar la muerte masiva de las primeras células madre que se recolectan).