Revista de investigación y terapia con células madre

Abstracto

Las células madre embrionarias murinas sintetizan ácido retinoico para promover su propia diferenciación

Francesco Neri, Caterina De Clemente, Maurizio Orlandini, Claudia Lentucci, Francesca Anselmi y Federico Galvagni

Objetivo: La pluripotencia de las células madre embrionarias (CME) se mantiene a través de una compleja interacción de diferentes vías de señalización y una red de factores de transcripción. Aunque se sabe mucho sobre este circuito de autorrenovación de la pluripotencia, los eventos moleculares que llevan a las CME a salir de la pluripotencia y comenzar la diferenciación son actualmente menos conocidos. El ácido retinoico all-trans (atRA) desempeña papeles importantes y pleiotrópicos en el desarrollo embrionario y la diferenciación de las CME. El objetivo del presente estudio es verificar la síntesis autocrina de atRA por las CME, probar su papel en la diferenciación espontánea de las CME como cuerpos embrionarios (CE) y analizar la expresión de las enzimas y proteínas involucradas en la vía de síntesis de atRA.

Métodos: Las células madre embrionarias (CEB), indiferenciadas o en proceso de diferenciación, se cultivaron en ausencia o presencia de atRA, retinol o el antagonista de RAR CD2665, y se analizó la expresión de Brachyury como marcador del estado de diferenciación de las CEB. El medio acondicionado con CEB o CEB se produjo en ausencia o presencia de retinol y se probó en células reporteras de luciferasa RARE. El análisis RT-qPCR de los componentes de la vía biosintética de atRA se realizó en CEB indiferenciadas o en proceso de diferenciación. Finalmente, se utilizó el perfil de expresión génica de microarrays para identificar genes diana directos de atRA en las CEB.

Resultados: Aquí, demostramos que atRA promueve los pasos tempranos de la diferenciación de ESC, y que ESC aumenta su capacidad para sintetizar atRA durante la diferenciación espontánea como EBs, regulando positivamente RDH1, RDH10, ADH3, RALDH2 y CRABP2. Entre 35 factores de transcripción (TFs) regulados por atRA en ESC, se sabe que 3 TFs regulados positivamente (Snai1, Gata6, Cdx1) están involucrados en la salida de la pluripotencia de ESC y 3 TFs regulados negativamente (Otx2, Id2 y Arid1a) están involucrados en el mantenimiento de la pluripotencia de ESC.

Conclusión: El cultivo y la diferenciación controlada de células madre embrionarias ha abierto nuevas fronteras tanto en la medicina regenerativa como en la biología del desarrollo. En este trabajo, demostramos que las células madre embrionarias sintetizan AR durante la diferenciación espontánea como células madre embrionarias y que desempeñan un papel activo en la promoción de su propio proceso de diferenciación.