Este trabajo es la traducción y adaptación del paper académico Moviglia, G.A. et al 2012. In vitro Differentiation of Adult Adipose Mesenchymal Stem Cells into Retinal Progenitor Cells. Ophthalmic Res. En el artículo se explica cómo obtener células progenitoras de retina a partir de células madre mesenquimales autologas, que pueden ser usadas en terapias para enfermedades de retina.
Una de las terapias más prometedoras para reparar la degeneración de la retina y las lesiones de traumatismo de la retina se basa en el uso de células madre. Sin embargo, hasta la publicacion de nuestro trabajo era difícil y desconocido cuál sería el mejor método para obtener células progenitoras de retina en cantidades suficientes y con las características de seguridad necesarias para llevar adelante tales terapias.
Vale decir que algunas de la retina puede sufrir de diversas enfermedades regenerativas incluyendo la retinitis pigmentosa, la retinopatía diabética proliferativa, la vitreorretinopatía proliferativa, la degeneración macular relacionada con la edad, las enfermedades hereditarias de la retina y el glaucoma en fase terminal. Muchas de estas enfermedades tienen como desenlace la muerte de las células neurales y la consecuente ceguera.
Cómo las células madre pueden ayudar a combatir las retinopatías
De acuerdo a Jeganathan y Palanisamy [1], las células madre oculares adultas tienen el potencial de restaurar la visión en pacientes previamente considerados incurables. Las células madre/progenitoras localizadas en diferentes regiones del ojo son capaces de diferenciarse permitiendo la repoblación celular y la regeneración de tejidos. En la actualidad, el trasplante de células madre epiteliales de los limbos es la única terapia basada en células oculares que se está aplicando en la práctica clínica. Pero las investigaciones realizadas en modelos animales permiten abrigar la esperanza de que se utilicen estrategias similares para tratar una amplia gama de enfermedades oculares en los seres humanos.
Por su parte, Singh y MacLaren, [2] refieren el primer cultivo in vitro exitoso de una copa óptica completa a partir de células madre embrionarias, lo cual ha demostrado cómo se puede generar un gran número de fotorreceptores. En conjunto, estos hilos de descubrimiento proporcionan la base del optimismo para el desarrollo de una estrategia basada en células madre para el tratamiento de la ceguera de la retina.
Algunas limitantes al desarrollo de terapias de retina
Varios autores han demostrado en animales que algunas Células Madre Mesenquimales adultas (CMM y células epiteliales pigmentadas de la retina) tienen el potencial de diferenciarse en Células Progenitoras de Retina (CPR) en condiciones in vitro e in vivo, pero la pequeña cantidad de diferenciación y crecimiento in vitro limita su uso.
En cambio, las células madre embrionarias humanas y las células madre pluripotentes inducidas presentan una diferenciación y crecimiento significativos in vitro. Sin embargo, según informes anteriores y la declaración oficial de la Agencia Europea de Medicina, las células madre de embriones humanos y las células madre pluripotentes inducidas pueden inducir la autoinmunidad o el crecimiento de tumores. El mismo informe afirma que las células madre adultas autólogas han demostrado ser seguras y presentan un riesgo muy bajo para inducir autoinmunidad y carcinogénesis.
El estudio desarrollado muestra que las CMM derivadas de la grasa pueden diferenciarse en CPR mediante el co-cultivo con Células Efectoras inmunes (CE).
En trabajos anteriores se ha descrito un resultado similar para la diferenciación de las CMM derivadas de la médula ósea de adultos en neuroblastos. Este método de diferenciación de las CMM adultas en CPR parece ser una forma válida de superar tanto el problema de seguridad como los problemas de producción. En efecto, las CMM, incluso las de los ancianos, pueden cultivarse en grandes cantidades usando medios de cultivo de tejidos definidos. Los CE pueden obtenerse del mismo donante (o paciente), generando un rendimiento de al menos el 80% de CPR diferenciadas, que a su vez pueden diferenciarse en la diferente progenie de las células de la retina.
Según Moalem y otros [3], esta inducción de la diferenciación se ha atribuido a la acción protectora específica de las células autoinmunes específicas de los tejidos. Esta acción también puede estar relacionada con la producción de neurotrofos por parte de las células nerviosas antiópticas, como lo describen Barouch y Schwartz [4].
La corta duración de este proceso de diferenciación contrastaba con el período de tiempo relativamente largo necesario para inducir CPR a partir de células madre embrionarias humanas o de células madre pluripotentes inducidas.
Estos resultados prometedores nos han impulsado a desarrollar un enfoque terapéutico similar al que se describió para las lesiones crónicas de la médula espinal. Como mencionamos arriba, en el pasado se ha demostrado que las células madre adultas mesenquimales (CMM) se diferencian en células progenitoras neurales (CNF) y que el proceso de diferenciación se completó en 24-48 horas. Las CMM de una fuente de médula ósea o grasa se coincubaron con células homólogas autoagresivas (CE) contra el tejido nervioso, y estas CNF se utilizaron con éxito en enfoques terapéuticos regenerativos humanos.
Nuestro estudio para obtener células progenitoras de retina
El presente estudio se llevó a cabo para investigar si se podía utilizar un método de diferenciación similar para obtener células progenitoras autólogas de la retina (CPR).
Métodos
Se obtuvieron células humanas Th1 contra tejido retiniano desafiando a las células mononucleares de la sangre humana. Se obtuvieron CMM de grasa de un donante humano. Las CE y las CMM fueron co-cultivadas en un medio libre de suero sin la adición de citoquinas durante 0, 24, 48 y 72 horas. Las células adherentes plásticas fueron examinadas morfológicamente usando microscopía de fase invertida y caracterizadas por tinción inmuno-fluorescente usando anticuerpos contra Pax 6, TUBB3, GFAP, Bestrophin 2, RPE 65, OPN1 SW, y rodopsina antigénica.
Resultados
Los primeros signos de diferenciación de MSC en RPCs se observaron a las 24 horas de co-cultivo, y las primeras células de linaje de retina diferenciadas aparecieron a las 72 horas (neuronas, varillas, células de Müller, células de ganglios retinianos y células epiteliales de pigmento de retina). Estos cambios aumentaron durante el cultivo posterior.
Conclusión
Los resultados que aquí se reportan apoyan el desarrollo de un método para obtener un gran número de células progenitoras autólogas de la retina (CPR adultas autólogas), que podrían ser usadas para tratar diferentes enfermedades de la retina. Por su característica de autologas, son células seguras que no presentan riesgos de rechazo ni autoinmunidad.
Referencias
- Jeganathan VS, Palanisamy M: Treatment viability of stem cells in ophthalmology. Curr Opin Ophthalmol 2010;21:213–217.
- Singh MS, MacLaren RE: Stem cells as a ther- apeutic tool for the blind: biology and future prospects. Proc Biol Sci 2011;278:3009–3016.
- Moalem G, Leibowitz-Amit R, Yoles E, Mor F, Cohen IR, Schwartz M: Autoimmune T cells protect neurons from secondary degen- eration after central nervous system axoto- my. Nat Med 1999;5:49–55.
- Barouch R, Schwartz M: Autoreactive T cells induce neurotrophin production by immune and neural cells in injured rat optic nerve: implications for protective autoimmunity. FASEB J 2002;16:1304–1306.
