Formacion de los vasos sanguineos

Formación de nuevas células sanguíneas

Antecedentes: La generación de vasos sanguíneos funcionales sigue siendo un reto clave para la medicina regenerativa. La optimización de los montajes de cultivo in vitro que imitan el entorno del nicho perivascular in vivo durante la reparación de los tejidos puede proporcionar información sobre la función biológica y la contribución de las células progenitoras a la vasculogénesis postnatal, aumentando así su potencial terapéutico.

Objetivo: Establecimos un modelo de nicho vascular 3D in vitro basado en fibrina para estudiar la interacción de las células estromales mesenquimales (MSC) con las células mononucleares de sangre periférica (PBMC), incluidas las células progenitoras circulantes, en ausencia de células endoteliales (CE), y para investigar la contribución de esta interacción a la formación de neo-vasos.

Materiales y métodos: Las MSC derivadas de la médula ósea se co-cultivaron con PBMC enteras, monocitos enriquecidos (Mo), células T enriquecidas y Mo junto con células T, respectivamente, obtenidas de cámaras de reducción de leucocitos generadas durante el proceso de aféresis de plaquetas de un solo donante. Las células se incrustaron en matrices de fibrina 3D, utilizando exclusivamente componentes de cultivo de origen humano sin factores de crecimiento externos. Se analizó la secreción de citoquinas en los sobrenadantes de los cultivos 3D mediante un array de citoquinas, y se cuantificó la secreción del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) mediante ELISA. Los reordenamientos celulares y estructurales se caracterizaron mediante inmunofluorescencia y microscopía confocal de barrido láser de geles de fibrina 3D topográficamente intactos.

Factor de impacto de la angiogénesis

imagen:  Diagrama esquemático que representa las funciones de Merlín en diferentes densidades de VE-cadherina en cada CE. La Merlina activa forma un complejo con VEGFR2 y VE-cadherina a una densidad de VE-cadherina relativamente alta, mientras que la Merlina inactiva (S518) permite una alta internalización de VEGFR2 en CE con baja densidad de VE-cadherina, lo que conduce a la inducción de CE de punta.

Los vasos sanguíneos son la arquitectura esencial del cuerpo que existe para nutrir a las células con suficientes nutrientes y oxígeno. La angiogénesis, o la formación de nuevos vasos sanguíneos, es de gran interés para la investigación en la medicina del cáncer. Dado que los tumores necesitan generar nuevos vasos sanguíneos para crecer, la inhibición de la angiogénesis se ha sugerido como un enfoque prometedor para tratar el cáncer.

La angiogénesis germinativa es el proceso en el que se forman nuevos brotes a partir de vasos preexistentes. El proceso biológico clave de la angiogénesis por brotes consiste en equilibrar la formación de células endoteliales (CE) de «punta» y «tallo». Se trata de un proceso denominado especificación punta-tallo. Las CE de la punta son muy móviles y tienen muchos filopodios largos y dinámicos, mientras que las CE del tallo son muy prolíficas y tienen menos filopodios. Estas células de la punta y del tallo, funcionalmente distintas, se coordinan en una red ramificada de vasos para la angiogénesis de los brotes.

Vasculogénesis frente a angiogénesis

La angiogénesis es el proceso fisiológico mediante el cual se forman nuevos vasos sanguíneos a partir de vasos preexistentes,[1][2][3] formados en la etapa anterior de la vasculogénesis. La angiogénesis continúa el crecimiento de la vasculatura mediante procesos de brotación y desdoblamiento[4]. La vasculogénesis es la formación embrionaria de células endoteliales a partir de precursores celulares del mesodermo,[5] y de la neovascularización, aunque las discusiones no siempre son precisas (especialmente en los textos más antiguos). Los primeros vasos del embrión en desarrollo se forman mediante vasculogénesis, tras lo cual la angiogénesis es responsable de la mayor parte, si no de todo, el crecimiento de los vasos sanguíneos durante el desarrollo y en la enfermedad[6].

La angiogénesis es un proceso normal y vital en el crecimiento y el desarrollo, así como en la curación de heridas y en la formación de tejido de granulación. Sin embargo, también es un paso fundamental en la transición de los tumores de un estado benigno a uno maligno, lo que ha dado lugar al uso de inhibidores de la angiogénesis en el tratamiento del cáncer[7] El papel esencial de la angiogénesis en el crecimiento de los tumores fue propuesto por primera vez en 1971 por Judah Folkman, quien describió los tumores como «calientes y sangrientos»,[8] ilustrando que, al menos para muchos tipos de tumores, la perfusión e incluso la hiperemia son características.

Angiogénesis

ResumenLa reciente explosión de factores de crecimiento vascular recién descubiertos ha coincidido con la explotación de nuevos y potentes enfoques genéticos para estudiar el desarrollo vascular. Una regla emergente es que todos estos factores deben utilizarse en perfecta armonía para formar vasos funcionales. Estos nuevos descubrimientos también exigen una reevaluación de los esfuerzos terapéuticos destinados a regular el crecimiento de los vasos sanguíneos en la isquemia, el cáncer y otros contextos patológicos.

Figura 1: Representación esquemática de tres familias de factores de crecimiento vascular y sus interacciones con los receptores.Figura 2: Representación esquemática de las funciones de VEGF, Ang1, Ang2 y efrina-B2 durante la formación de vasos.Figura 3: Modelos de angiogénesis tumoral.

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