Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

Los investigadores japoneses utilizan a las células madres pluripotent para reproducir estructuras más de categoría alta del riñón

En el riñón embrionario, tres tipos de células del precursor, células del progenitor del nephron, brotes uretéricos, y células intersticiales del progenitor, obran recíprocamente para formar las estructuras tridimensionales del riñón. Los métodos para inducir las estructuras del nephron vía las células del progenitor del nephron de las células madres pluripotent del ratón (PSCs) se han establecido ya. Sin embargo, puesto que otras células del progenitor no eran incluidas, las estructuras “más de categoría alta” del riñón (el estado en el cual distinguió las estructuras del nephron son conectados orgánico el uno al otro por las tuberías de cerco que se ramificaban) no fueron reproducidas. Ahora, un grupo de investigación japonés ha desarrollado un método de usar los PSCs para inducir la producción de brotes uretéricos, los progenitores de tuberías de cerco ramificadas, y ha tenido éxito en reproducir la estructura más de categoría alta del riñón.

Los números cada vez mayores de pacientes sufren de enfermedad de riñón crónica, y más de 2 millones de personas de enfermedad renal del escenario del extremo afectan por todo el mundo. Los pacientes que experimentan hemodialisis tienen un QOL disminuido mientras que necesitan varias horas de tratamiento cada semana para el descanso de sus vidas. Lamentablemente, las oportunidades para el trasplante de riñón son limitadas y el descubrimiento 2006 de las células del IPS de profesor Yamanaka y otros de la universidad de Kyoto, Japón ha elevado la expectativa para que el remedio regenerador “construya” órganos completo de funcionamiento. Sin embargo, el proceso de reproducir una estructura entera del órgano continúa ser un tema común y desafiador para cualquier estudio de la regeneración del órgano. Los investigadores regeneradores del remedio del instituto de universidad de Kumamoto de la embriología y de la genética moleculares (IMEG) en Japón están trabajando hacia la meta de producir el riñón funcional de a completo -. Para hacer así pues, es importante reconstruir estructuras más de categoría alta del riñón de los PSCs.

Los estudios anteriores revelaron que la acción recíproca de tres tipos de células del progenitor es esencial para la organogénesis embrionaria del riñón: las células del progenitor del nephron que forman los nephrons, los brotes uretéricos que son la base para cerco tuberías, y las células intersticiales del progenitor que crean los tejidos que llenan el entrehierro entre las estructuras. Los brotes uretéricos son determinado importantes porque desempeñan un papel fundamental en un revelado más de categoría alta de la estructura del riñón.

A finales de 2013, el grupo de investigación de la universidad de Kumamoto promovió un método de la inducción para las células del progenitor del nephron de las células madres embrionarias del ratón (ESCs) y las células humanas del IPS, y era acertado en crear el tejido tridimensional del riñón que incluyó las estructuras del nephron. Desde entonces, varios métodos para crear nephrons se han denunciado de diversos laboratorios en todo el mundo. Sin embargo, ningún estudio ha reproducido la estructura que se ramificaba de las tuberías de cerco que interconectan nephrons. Estas interconexiones son esenciales porque la orina producida por los nephrons debe pasar a través de las tuberías de cerco y en el uréter en su manera al diafragma para la excreción. Así, los investigadores investigaron un método para inducir los brotes uretéricos de los PSCs, y apuntado reproducir las estructuras del riñón combinando el nephron PSC-derivado y las células stromal embrionarias del progenitor.

Primero descubrieron que las tuberías de Wolffian del ratón (WDs), precursores de brotes uretéricos, maduraron y ganaron gradualmente capacidad que se ramificaba entre el día de la embriogénesis (e) 8,75 y E11.5. Podían entonces cultivar las células de WD ines vitro y determinaron los factores de incremento necesarios producir los brotes uretéricos maduros. Finalmente, desarrollaron un protocolo para inducir E11.5 uretérico brote-como las células del ratón ESCs vía E8.75 WD-como las células. Fue revelado aquí que las células del progenitor del nephron y los brotes uretéricos requieren las condiciones individualmente optimizadas para la inducción acertada.

Las funciones de brotes uretéricos Salida-derivados ratón fueron verificadas más a fondo co-cultivando un único brote con los precursores embrionarios del riñón, o con una mezcla de los progenitores Salida-derivados del nephron y de los progenitores stromal embrionarios. En el riñón reconstruido organoide, los investigadores observaron la formación de epitelio uretérico que se ramificaba, de nephrons distinguidos, y de progenitores del nephron en la superficie de los extremos uretéricos del brote, de tal modo confirmando las funciones de brotes uretéricos inducidos y la reconstrucción de estructuras más de categoría alta del riñón.

Con una modificación ligera del protocolo, los investigadores podían inducir los brotes uretéricos de iPSCs humanos, y confirmaron su capacidad que se ramificaba cuando estaban cultivados con factores de incremento. Cuando realizaron el mismo experimento en una línea humana agotada de PAX2, un gen del iPSC sabido para ser esencial para la formación uretérica del brote en ratones y para el revelado del riñón en seres humanos, los brotes uretéricos eran no inducidos y el ramificarse no fue observado. Así, es posible utilizar los brotes uretéricos derivados de las células del IPS para estudiar las anormalidades del riñón causadas por la mutación genética.

“Nuestros resultados muestran la posibilidad de reconstruir, hasta cierto punto, estructuras más de categoría alta del órgano de los PSCs. Enchavietan son inducir y combinar diversos tipos de células del progenitor según orígenes y los procesos de maduración de desarrollo individuales,” dijo al profesor adjunto Atsuhiro Taguchi de la universidad de Kumamoto, que llevan la investigación. “Este trabajo ofrece una estrategia fundamental para la regeneración del órgano del riñón, y abre la puerta para aclarar mecanismos de la organogénesis.”

“Este estudio muestra cómo reproducir artificial la forma de órganos complejos tales como el riñón. Sin embargo, para hacer órganos completos de los PSCs, es esencial desarrollar un método para inducir las células intersticiales del progenitor,” profesor adicional Ryuichi Nishinakamura, co-autor y jefe del laboratorio de investigación en donde este descubrimiento fue hecho. “Para que los riñones funcionen y crezcan correctamente, la incorporación de tejidos vasculares es imprescindible. Todavía hay muchos problemas que permanecen en los tejidos del riñón que se convierten para el trasplante, pero este estudio debe fomentar el progreso de la investigación de la regeneración del riñón. Por ejemplo, la reproducción y el examen de malformaciones congénitas en el cerco del tejido de la tubería deben considerar una gran mejoría simple porque podemos ahora crear el cerco del tejido de la tubería según las necesidades--una tarea que no ha estado disponible para la ciencia regeneradora hasta ahora.”