El nuevo atlas endotelial de la célula se puede utilizar para perfeccionar los tratamientos para muchas enfermedades

El nuevo conocimiento asombrosamente en las células endoteliales en docena diversos tejidos murine está disponible ahora en un acceso abierto, convivial, base de datos para los profesionales. Éste es el resultado de un nuevo estudio innovador de la investigación, publicado en la célula del gorrón. Un estudio que puede ayudar a explicar porqué hay, por ejemplo, rechazos más severos del injerto de los trasplantes del pulmón comparados a otros órganos.

Implicado en el estudio nuevamente se designa el profesor adjunto Juana Kalucka del departamento de la biomedecina y del instituto de Aarhus para los estudios avanzados (AIAS) en la universidad de Aarhus, Dinamarca. Juana Kalucka así como los colegas Laura de Rooij y Jermaine Goveia de Katholieke Universiteit (KU) Lovaina y VIB, Bélgica es los primeros autores del estudio.

Describen el nuevo resultado de investigación y el atlas endotelial acompañante de la célula como herramienta que se pueda utilizar para perfeccionar los tratamientos para muchas enfermedades que implican los vasos sanguíneos.

Los vasos sanguíneos forman una red de las tuberías pequeñas y grandes del transporte, que, soportadas por las células endoteliales, traen el oxígeno, los alimentos y el desecho a y desde los órganos. Si todos los vasos sanguíneos en un cuerpo humano fueran colocados uno al lado del otro, el largo sería dos y la mitad de veces la circunferencia de la tierra, o aproximadamente 100.000 kilómetros de vasos sanguíneos. Esto ilustra la importancia importante de los vasos sanguíneos y subraya la alineación de nuestra correspondencia.”

Juana Kalucka, profesor adjunto, departamento de la biomedecina, instituto de Aarhus para los estudios avanzados

Las células endoteliales son una capa especializada de células que forran dentro de todos nuestros vasos sanguíneos, y el estudio actual confirma el conocimiento anterior que estas células ajustan a su ambiente circundante y adaptan a las diversas funciones y necesidades de los órganos.

En el estudio actual, las células endoteliales en los vasos sanguíneos del cerebro del ratón, el pulmón, el hígado, el colon, el intestino delgado, los testículos, el riñón, el bazo, el corazón y diversos grupos del músculo se caracterizan. Esta correspondencia, según Juana Kalucka, ha sorprendido a los investigadores de varias maneras.

“Si usted observa un órgano tal como el cerebro, las células endoteliales alinean de cerca y forman una capa monomolecular contínua muy apretada que permita que la sangre fluya rápidamente y que entregue sin esfuerzo el oxígeno al cerebro, mientras que restringe el pasaje de toxinas y de patógeno. En la metáfora del transporte, correspondería a una carretera nuevamente pavimentada que es lisa y estable. En el hígado, por otra parte, las células endoteliales corresponden a un camino pavimentado flojo con los guijarros,” dice a Juana Kalucka.

Ella explica que existen los orificios y las hendiduras, su morfología de los guijarros, debido a las funciones metabólicas del hígado, que implican el tráfico nutritivo.

“Para una función hepática óptima, es necesario formar los vasos sanguíneos porosos puesto que éste crea la posibilidad de alimentos para pasar. Por eso, sospechamos que las células endoteliales tienen diversas firmas moleculares en diversos órganos y ésta inspiró nuestra investigación,” decimos a Juana Kalucka.

“Este atlas ahora nos apoya para entender las señales de entrada moleculares atribuidas a las células endoteliales que son, en la metáfora del transporte, las células asemejándose a la estructura de carreteras o los guijarros u otras ordenaciones que un tejido o un órgano determinado requiera.”

Convencen el equipo de investigación de que la correspondencia de células endoteliales facilitará el revelado de nuevas drogas y de otros métodos de tratamiento. Juana Kalucka predice que el tratamiento “de los asesinos grandes”, e.g las enfermedades cardiovasculares (del corazón), como recorrido y ateroesclerosis, así como cáncer podría beneficiarse del conocimiento generado por este nuevo atlas.

Lo mismo va para el hígado, el pulmón y el intestino, donde las células endoteliales representan el primer punto de contacto con las células inmunes o los patógeno. Determinado en el pulmón, las células endoteliales se equipan de las moléculas que son capaces de generar una inmunorespuesta. Esta información pudo ser la migaja de pan de un descubrimiento mucho más grande y ayudará a explicar porqué hay rechazos más severos del injerto de los pulmones trasplantados comparados a otros órganos.

El método de correspondencia del estudio es un ARN unicelular que ordena el análisis que documenta el perfil de la expresión génica (transcriptome) de células endoteliales individuales. Un programa de lectura crítico pudo señalar que los investigadores han correlacionado las células endoteliales de ratones - y que los ratones son un modelo imperfecto para las enfermedades humanas, que es por supuesto un hecho. En cambio, Juana Kalucka señala eso para poder desarrollar las nuevas drogas, nosotros todavía necesita los modelos animales predecir eficacia de la droga en seres humanos.

La nueva base de datos es recibida por el laboratorio del autor mayor del artículo, profesor Peter Carmeliet de Katholieke Universiteit (KU) KU Lovaina en Bélgica, que es también profesor honorario de Skou del adjunto en la universidad de Aarhus. En la práctica, la base de datos es creada por el centro de la biología del cáncer de VIB-KU Lovaina, donde Carmeliet también se asocia: https://www.vibcancer.be/software-tools/ec-atlas

Más sobre los resultados de investigación

En el estudio, las células endoteliales a partir de 11 tejidos murine diversos fueron aisladas y ordenadas usando una tecnología avanzada - la supuesta secuencia unicelular del ARN. Esta aproximación ha concedido a investigadores la información sobre más de 32.000 transcriptomes único-endoteliales de la célula y ha llevado a la identificación de 78 subclusters endoteliales de la célula, incluyendo varios subtipos inesperados de células endoteliales. El estudio también ha permitido que los investigadores realicen una comparación de la vasculatura entre y dentro de diversos órganos del ratón de ángulos múltiples, y ofrece un recurso rico para el campo vascular de la biología.

Source:
Journal reference:

Kalucka, J., et al. (2020) Single-Cell Transcriptome Atlas of Murine Endothelial Cells. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2020.01.015.