Revista de investigación y terapia con células madre

Abstracto

Células madre muy pequeñas similares a las embrionarias sobreviven y restauran la espermatogénesis después del tratamiento con busulfán en testículos de ratones

Sandhya Anand, Deepa Bhartiya, Kalpana Sriraman, Hiren Patel y Manjramkar DD

Objetivos del estudio: Los testículos de mamíferos adultos albergan una nueva población de células madre pluripotentes, inactivas y muy pequeñas similares a embriones (VSEL) junto con células madre espermatogoniales (SSC). El presente estudio se realizó para (i) caracterizar las VSEL testiculares (ii) investigar el efecto diferencial de la quimioterapia sobre las VSEL y las SSC y (iii) restaurar la capacidad de diferenciación de las VSEL supervivientes proporcionando un microambiente somático saludable.
Métodos: Se estudió el efecto del busulfán (25 mg/Kg) en testículos de ratón. Se trasplantaron por separado células de Sertoli singénicas (105 células por testículo) y células mesenquimales derivadas de médula ósea (104 células por testículo) a través de la vía intertubular. El efecto de la reconstrucción del nicho se estudió dos meses después mediante histología e inmunolocalización de los marcadores de células germinales MVH y PCNA. Se evaluó la capacidad de los espermatozoides caudales para fertilizar ovocitos in vitro.
Resultados: Las VSEL tenían un tamaño de 2-6 μm, SCA-1+/CD45-/LIN-, tenían una alta proporción nucleocitoplasmática y comprendían el 0,03% de las células testiculares, mientras que el marcador específico de SSC GFRa se localizaba en una población celular distinta y más grande. El busulfán destruyó selectivamente las SSC y otras células germinales; sin embargo, las VSEL positivas a OCT-4A, Nanog, Sox-2 y SCA-1 nucleares (0,06%) sobrevivieron. Las VSEL persistentes no pudieron diferenciarse, posiblemente porque la quimioterapia también afectó al "nicho" que comprendía las células de Sertoli. Se observó una restauración completa de la espermatogénesis dos meses después del trasplante de células de Sertoli y mesenquimales. Las células trasplantadas formaron neotúbulos en la proximidad de los túbulos supervivientes y posiblemente fueron una fuente de factores de crecimiento esenciales para la proliferación y diferenciación de las VSEL. Tanto MVH como PCNA mostraron una mayor tinción en el grupo trasplantado. Los estudios de qRT-PCR revelaron la existencia de un bloqueo meiótico en los testículos tratados con busulfán, que se superó después del trasplante. Los espermatozoides resultantes progresaron hasta el epidídimo, mostraron una motilidad normal y la capacidad de fertilizar in vitro.
Conclusión: Los resultados muestran que los VSEL sobreviven a la quimioterapia y pueden restaurar la espermatogénesis en ratones con células germinales agotadas. Los resultados tienen relevancia directa para abordar los problemas de fertilidad de los sobrevivientes del cáncer.