de un vistazo
- Los investigadores identificaron y caracterizaron una célula madre que produce nuevas células de saco de aire en modelos de ratón de lesión pulmonar y en tejido pulmonar humano.
- Los hallazgos revelan potenciales nuevos objetivos para estimular la regeneración pulmonar.,
las células AEP de ratón (izquierda) y humanas (derecha) crecen en organoides pulmonares grandes en cultivo y producen múltiples tipos de células epiteliales, incluidas las células de intercambio de gases tipo 1 (rojas) y las células de tipo 2 productoras de surfactante (verdes).Ed Morrisey lab, Perelman School Of Medicine, University of Pennsylvania. la Respiración es una función vital de la vida. Los pulmones permiten que el cuerpo absorba oxígeno del aire y elimine el dióxido de carbono, un gas residual que puede ser tóxico.,
la ingesta de oxígeno y la eliminación de dióxido de carbono en el pulmón se denomina intercambio gaseoso. Cuando inhala, el aire viaja por la tráquea y llega a los pulmones. Después de pasar a través de los bronquios, el aire entra en los alvéolos (sacos de aire). El oxígeno del aire pasa a través de las paredes muy delgadas de los alvéolos a los vasos sanguíneos circundantes. Al mismo tiempo, el dióxido de carbono se mueve desde los vasos sanguíneos hacia los sacos de aire para ser exhalado.
Los sacos aéreos pueden dañarse por lesiones, virus o enfermedad pulmonar. El daño a los sacos de aire puede dificultar la respiración., El tejido pulmonar se regenera lentamente. Un equipo dirigido por el Dr. Edward E. Morrisey de la Universidad de Pennsylvania caracterizó los fundamentos moleculares de la regeneración del saco de aire en los pulmones. La investigación fue apoyada principalmente por el Instituto Nacional del corazón, los pulmones y la sangre (NHLBI) de los NIH. Los resultados se publicaron en línea en Nature el 28 de febrero de 2018.
los investigadores compararon la actividad de las células alveolares a lo largo del tiempo en ratones con daño pulmonar causado por el virus de la influenza (gripe) y ratones sanos. Rastrearon células que contenían marcadores conocidos de células que se convierten en células alveolares de tipo 2 (AT2)., Las células AT2 producen el surfactante que protege las células alveolares de tipo 1 (AT1), que forman la superficie de intercambio de gases de los sacos de aire.
el equipo encontró que un mes después de una lesión pulmonar inducida por la gripe, las células rastreadas se expandieron rápidamente y produjeron un gran aumento en las células AT2 y AT1. Las células auto renovadas y, después de tres meses, la mayoría de las células AT2 y AT1 en los alvéolos que se habían regenerado provenían de las células inducidas por lesiones, que los científicos ahora llaman células progenitoras epiteliales alveolares (AEP).,
a continuación, el equipo caracterizó la expresión génica y proteica de las células AEP del pulmón de ratón. Usando esta información, fueron capaces de aislar las células AEP del tejido pulmonar humano. Las células se utilizaron para cultivar estructuras 3D similares a órganos, llamadas organoides, en el laboratorio para su posterior estudio. Los investigadores encontraron similitudes moleculares en las células que parecen conservarse evolutivamente entre las especies.,
«a partir de nuestro sistema de cultivo organoide, pudimos demostrar que los AEP son un progenitor alveolar evolutivamente conservado que representa un nuevo objetivo para las estrategias de regeneración pulmonar humana», dice Morrisey.
«estamos muy entusiasmados con este nuevo hallazgo», dice el Dr. James P. Kiley, director de la División de enfermedades pulmonares de la NHLBI. «Los estudios básicos son pasos fundamentales para avanzar en nuestra comprensión de la regeneración pulmonar., Además, el apoyo del NHLBI de investigadores de la ciencia básica a la traslacional ayuda a promover colaboraciones que acercan el campo a estrategias regenerativas para enfermedades pulmonares agudas y crónicas.»
—Por Tianna Hicklin, Ph. D.
