Inicio Terapias Médicas Avanzadas LAS UNIVERSIDADES DE HARVARD (USA) Y PARMA (ITALIA) CONFIRMAN LA EXISTENCIA DE CÉLULAS MADRE EN EL PULMÓN HUMANO.
LAS UNIVERSIDADES DE HARVARD (USA) Y PARMA (ITALIA) CONFIRMAN LA EXISTENCIA DE CÉLULAS MADRE EN EL PULMÓN HUMANO.

LAS UNIVERSIDADES DE HARVARD (USA) Y PARMA (ITALIA) CONFIRMAN LA EXISTENCIA DE CÉLULAS MADRE EN EL PULMÓN HUMANO.

Publicado el 4 noviembre, 2016 - 2:32 pm

El 12 de Mayo del 2011 el New England Journal of Medicine publicó un excitante e interesante artículo científico del Brigham and Women’s Hospital, de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard en Boston (USA) y de la Universidad de Parma, en Italia; confirmando sólida evidencia acerca del hallazgo y aislamiento de células madre pulmonares.

Investigadores de ambas Universidades encontraron que los pulmones humanos contienen células madre indiferenciadas anidadas en nichos en las vías aéreas distales.

Este es un hallazgo científico muy importante debido a que confirma el hecho de que existen células madre en el pulmón de los humanos capaces de regenerar los tejidos pulmonares y mejorar las enfermedades como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), el enfisema o la fibrosis.

Una serie de importantes reportes de los últimos 5 a 10 años han demostrado que las células madre adultas derivadas de la médula ósea tienen mayor plasticidad y son capaces de diferenciarse en epitelio bronquial y alveolar, endotelio vascular y células de tipo intersticial, convirtiéndose en  candidatas primarias para la reparación pulmonar en varias enfermedades.

Los estudios mencionados antes proveen evidencia de que las células madre mesenquimales (MCSs) y otras células derivadas de la médula ósea pueden ser usadas para el tratamiento de la EPOC, fibrosis y de otras enfermedades pulmonares, aunque el mecanismo preciso de cómo se realiza este proceso en colaboración con las células madre residentes no haya sido completamente dilucidado.

A este respecto, Lobinger (Londres, UK) ha demostrado que las células progenitoras derivadas de la médula ósea tienen la habilidad de transformarse y funcionar como células de las vías aéreas y del tejido pulmonar, a pesar de que la comunidad médica no conozca a profundidad el proceso biológico que se lleva a cabo entre las células madre residentes en el pulmón y las derivadas de la médula ósea.

La hipótesis de que éstas células pueden ser usadas con propósitos regenerativos en las enfermedades pulmonares se confirma por el hecho de que las células anidan en el pulmón, adquieren características de ciertas poblaciones de células respiratorias y reducen el grado de fibrosis pulmonar en los pacientes.

Debido a la relevancia de estos hechos, a continuación el lector encontrará un corto resumen de los conceptos más importantes publicados en el trabajo científico de las Universidades de Harvard y Parma relacionados con el descubrimiento y la evidencia de la existencia de células madre pulmonares. (Evidence for Human Lung Stem Cells, J. Kajstura, M. Rota, el al.; N Engl J Med 2011; 364:1795-806.)

Los investigadores citan que se han encontrado en diferentes niveles del pulmón algunas células con algunas de las características de las células madre, pero la demostración fehaciente de células no comprometidas con funciones especializadas o multipotenciales ha permanecido en la oscuridad hasta ahora.

Con el objetivo de demostrar la existencia de células madre en los pulmones humanos, estos investigadores obtuvieron muestras de tejido pulmonar no utilizado proveniente de donadores de órganos, de pulmones fetales después de muerte fetal y de pulmones normales del banco de tejidos torácicos del Brigham and Women’s Hospital.

Para establecer si estos especímenes poseían un paquete de células madre adecuado, se utilizó el antígeno C-kit como marcador para identificar y caracterizar estás células. El criterio para clasificar las células madre pulmonares fue su capacidad para auto renovarse, su clonogenicidad y multipotencialidad tanto en vivo como en el laboratorio.

Todas las muestras obtenidas fueron preparadas para ser trasplantadas.

Después de la recuperación y recolección de las células madre pulmonares humanas, se efectuaron operaciones torácicas (toracotomías) en ratones hembras anestesiados e inmmuno suprimidos con ciclosporina en quienes se creó una lesión en el pulmón de 2-3 mm2 con una sonda metálica congelada en nitrógeno líquido. El área adyacente al tejido dañado recibió 6 inyecciones de células pulmonares humanas (con alrededor de 20,000 células en cada inyección) mezcladas con microesferas de poliestireno marcadas. El tórax de los ratones fue cerrado y los animales fueron sacrificados a las 12 horas, 2 días, 10 y 14 días después de la cirugía. En algunos de los ratones, se extrajo tejido que se había regenerado, se preparó y fue inyectado de nuevo en un nuevo animal a quien se hizo una lesión por congelamiento igual que en los primeros especímenes.

Los resultados obtenidos mostraron que después de 2 días, aproximadamente el 30% de las células humanas depositadas estaban presentes en el tejido dañado rodeando el borde de la lesión y después de 10 a 14 días, las células humanas se habían clonado y formado bronquiolos humanos, alveolos y vasos pulmonares, restaurando parcialmente la integridad estructural del tejido pulmonar de los ratones. De esta manera, las células madre humanas demostraron tener auto renovación y multi potencialidad en vivo.

Estas células humanas generaron bronquiolos nuevos de aproximadamente 30 a 250 μm de diámetro, así como arteriolas de tamaño pequeño y medio de diámetro aproximado de 20 to 70 μm y el nuevo tejido pulmonar creado reemplazó más del 30% del tejido del ratón originalmente dañado.

Entre 10 a 14 días después de la lesión y trasplante en los ratones, se identificaron y recuperaron células pulmonares humanas indiferenciadas (células madre) provenientes del tejido pulmonar regenerado y del área intacta adyacente en los pulmones de los ratones. Se encontraron aproximadamente 20,000 células madres humanas en cada uno de los ratones tratados.

Después de un procedimiento especial, estas células fueron recuperadas e inmediatamente vueltas a trasplantar en un nuevo ratón a quien se le hizo una nueva lesión por congelación en uno de sus pulmones.

Diez días después de esto, los nuevos ratones fueron sacrificados y de nuevo bronquios humanos, alvéolos y vasos fueron identificados, documentando que de nuevo estructuras pulmonares humanas se formaron derivadas de los trasplantes seriados.

Estas nuevas células madre humanas detectadas en esta nueva camada de ratones evidencian claramente en vivo, la capacidad de auto renovación y proliferación a largo plazo de las células madre pulmonares trasplantadas. Adicionalmente a lo anterior, se descubrieron conexiones directas entre vasos sanguíneos del tejido de los ratones con el nuevo tejido humano regenerado documentando la integración entre ambas estructuras.

Los resultados demuestran que los pulmones humanos poseen un grupo de células que tienen las propiedades básicas de las células madre como son: autorenovación, clonogenicidad y multipotencialidad tanto en vivo como en vitro. La habilidad de las células pulmonares humanas de crear bronquiolos, alvéolos y vasos pulmonares humanos en el ratón da la evidencia necesaria a favor del papel crucial que las células pulmonares humanas tienen en el funcionamiento y en la regeneración del órgano después de la injuria.

Estos hallazgos no excluyen el hecho y los conceptos, de que otras células madre como las bronco alveolares, las Clara, las tipo II, y las alveolares epiteliales están involucradas en el manejo de la respuesta a la inflamación y daño tisular. De igual manera, la presencia de células madre humanas pulmonares no excluye la posibilidad de que otras células se puedan programar o diferenciar y formar una progenie o convertirse en tejido pulmonar, fenómeno observado en otros órganos.

En conclusión, este estudio provee varias líneas de evidencia sustentable de la existencia de células madre humanas en los pulmones. Estas células se dividen en forma asimétrica o distinta para generar bronquiolos, alvéolos, y vasos sanguíneos pulmonares de distintos calibres (incluso capilares) en ratones vivos, lo cual hace posible la regeneración de los pulmones dañados.

Además, las células madre humanas obtenidas del tejido pulmonar regenerado fueron capaces de auto regenerarse y de crear tejido pulmonar humano en otros ratones distintos en quienes se creó un área de lesión. La identificación inmuno histoquímica de los tejidos trasplantado correspondió a tejido humano, evidenciado por la presencia de cromosomas sexuales y genes humanos.