MADRID, 23 Mar. (EUROPA PRESS) -
Usando vídeos de microscopía sobre el pulmón vivo del ratón, científicos de la Universidad de California (UC) San Francisco, en Estados Unidos, han revelado que los pulmones juegan un papel previamente no reconocido en la producción de la sangre.
Los autores descubrieron que los pulmones producían más de la mitad de las plaquetas --componentes sanguíneos necesarios para la coagulación que restaña la hemorragia en la circulación del ratón--, según se informa en la edición digital de este miércoles de 'Nature'.
Además, los investigadores también identificaron un grupo previamente desconocido de células madre sanguíneas capaz de restaurar la producción de sangre cuando se agotan las células madre de la médula ósea, que antes se consideraba el sitio principal de producción de sangre.
"Este hallazgo definitivamente sugiere una visión más sofisticada de los pulmones, que no sólo sirven para la respiración, sino que también son un socio clave en la formación de aspectos cruciales de la sangre", dice el autor principal de este documento, Mark R. Looney, neumólogo, profesor de Medicina y de Medicina de Laboratorio en la UCSF. "Lo que hemos observado aquí en ratones sugiere fuertemente que el pulmón puede desempeñar un papel clave en la formación de la sangre en los seres humanos también", añade.
Los hallazgos podrían tener importantes implicaciones para entender las enfermedades humanas en las que los pacientes sufren de un bajo recuento de plaquetas, o trombocitopenia, que afecta a millones de personas y aumenta el riesgo de sangrado incontrolado peligroso. Los resultados plantean preguntas sobre cómo las células madre de la sangre que residen en los pulmones pueden afectar a los receptores de los trasplantes de pulmón.
LOS PULMONES DE RATÓN GENERAN MÁS DE 10 MILONES DE PLAQUETAS POR HORA
El nuevo estudio fue posible gracias a un refinamiento de una técnica conocida como imagenología intravital de dos fotones recientemente desarrollada por Looney y el coautor Matthew F. Krummel, profesor de Patología en UCSF. Este acercamiento de la proyección de imagen permitió a los investigadores realizar la tarea extremadamente delicada de visualizar el comportamiento de las células individuales dentro de los minúsculos vasos sanguíneos de un pulmón vivo de ratón.
Looney y su equipo utilizaron esta técnica para examinar las interacciones entre el sistema inmunológico y las plaquetas circulantes en los pulmones, usando una cepa de ratón diseñada para que las plaquetas emitan una fluorescencia verde brillante, cuando notaron una población sorprendentemente grande de células productoras de plaquetas llamadas megacariocitos en la vasculatura pulmonar. Aunque anteriormente se habían observado megacariocitos en el pulmón, generalmente se pensaba que vivían y producían plaquetas principalmente en la médula ósea.
"Cuando descubrimos esta población masiva de megacariocitos que parecía estar viviendo en el pulmón, nos dimos cuenta de que teníamos que seguir esto", relata Emma Lefrançais, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Looney y coprimera autora en el nuevo documento.
Sesiones de imágenes más detalladas pronto revelaron megacariocitos en el acto de producir más de 10 millones de plaquetas por hora dentro de la vasculatura pulmonar, lo que sugiere que más de la mitad de la producción total de plaquetas de ratón se produce en el pulmón, no en la médula ósea, como los investigadores habían pensado durante mucho tiempo. Los experimentos de microscopía de vídeo también revelaron una amplia variedad de células progenitoras de megacariocitos previamente ignoradas y células madre de sangre fuera de la vasculatura pulmonar, estimadas en 1 millón por pulmón de ratón.
CÉLULAS MADRE DE SANGRE DEL PULMÓN PODRÍAN RESTAURAR LA MÉDULA ÓSEA
El descubrimiento de megacariocitos y células madre de sangre en el pulmón planteó preguntas sobre cómo estas células se mueven hacia adelante y hacia atrás entre el pulmón y la médula ósea. Para abordar estas preguntas, los investigadores llevaron a cabo un conjunto de estudios sobre el trasplante de pulmón, que sugirieron que los megacariocitos productores de plaquetas en el pulmón se originan en la médula ósea.
"Es fascinante que los megacariocitos viajen desde la médula ósea hasta los pulmones para producir plaquetas", afirma Guadalupe Ortiz-Muñoz, también investigadora postdoctoral en el laboratorio de Looney y coprimera autora del estudio. "Es posible que el pulmón sea un bioreactor ideal para la producción de plaquetas debido a la fuerza mecánica de la sangre, o quizás debido a alguna señalización molecular que todavía no conocemos", añade.
En otro experimento, los investigadores trasplantaron pulmones con células progenitoras de megacariocitos fluorescentes en ratones mutantes con bajos recuentos de plaquetas. Los trasplantes produjeron una gran ráfaga de plaquetas fluorescentes que rápidamente restauró los niveles normales, un efecto que persistió durante varios meses de observación, mucho más que la vida útil de los megacariocitos o plaquetas individuales.
Para los investigadores, esto indicaba que las células progenitoras de megacariocitos residentes en los pulmones trasplantados se habían activado por los bajos recuentos de plaquetas del ratón receptor y habían producido nuevas células sanas de megacariocitos para restaurar la producción adecuada de plaquetas.
Finalmente, los científicos trasplantaron pulmones sanos en los que todas las células fueron marcadas fluorescentemente en ratones mutantes cuya médula ósea carecía de células madre de sangre normales. El análisis de la médula ósea de ratones receptores mostró que las células fluorescentes procedentes de los pulmones trasplantados pronto viajaron a la médula ósea dañada y contribuyeron a la producción no sólo de plaquetas, sino de una amplia variedad de células sanguíneas, incluyendo células inmunitarias tales como neutrófilos, células B y células T.
Estos experimentos sugieren que los pulmones son anfitriones de una amplia variedad de células progenitoras de sangre y células madre capaces de repoblar la médula ósea dañada y restaurar la producción de muchos componentes de la sangre. "A nuestro conocimiento, ésta es la primera descripción de progenitores de sangre residentes en el pulmón, y plantea una gran cantidad de preguntas con relevancia clínica para los millones de personas que sufren de trombocitopenia", resalta Looney.
