El estudio publicado en línea esta semana en la revista Science encontró que los macrófagos juegan un papel importante en el mantenimiento del nicho de células madre de la glándula mamaria, una especie de vivero para los precursores de las células productoras de leche en el pecho.

"Aprender más sobre los factores que mantienen las células madre mamarias vivas y sanas puede proporcionar información sobre el desarrollo del cáncer de mama cuando dicha regulación sale mal", dijo Yibin Kang, profesor de Biología Molecular de Warner-Lambert / Parke-Davis en la Universidad de Princeton.

un director asociado del Rutgers Cancer Institute de Nueva Jersey, quien dirigió el equipo internacional que realizó el descubrimiento. "Nuestro estudio establece los macrófagos como componentes importantes del nicho de células ", dijo.

Las células madre

son células que tienen el potencial de madurar o diferenciarse en diferentes tipos de células. Las células madres mamarias guían el desarrollo de las mamas durante la pubertad y son activas durante el embarazo y la lactancia.

El equipo descubrió que el macrófago, un tipo de glóbulo blanco cuyo nombre se traduce como "comedor grande" porque combate las infecciones engullendo invasores extraños, ayuda a crear un ambiente especial, conocido como un nicho de células , que mantiene las células madre en su lugar. estado prematuro y capaz de duplicar y diferenciar en células maduras cuando sea necesario.

Estas células vienen en varios tipos, desde las que ya se han comprometido a desarrollarse en ciertos órganos como en las glándulas mamarias, a las que pueden formar casi cualquier célula en el cuerpo.

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Investigación Científica

Estas células también pueden volverse cancerosas, dando lugar a tumores y, finalmente, a la diseminación del cáncer a otros órganos.

Para comprender mejor cómo las células madre mamarias regulan el desarrollo de las mamas y cómo pueden volverse cancerosas, los investigadores estudiaron cómo los macrófagos interactúan con las células a través de mecanismos de señalización molecular.

Estos mecanismos de señalización implican una proteína llamada Notch, que actúa como un receptor para una molécula de señalización llamada Dll1.

Investigaciones anteriores en el laboratorio de Kang encontraron que las células madre mamarias producen una gran cantidad de Dll1. En el estudio actual, los investigadores noquearon el gen Dll1 en ratones y descubrieron que hay un retraso significativo en el desarrollo de los senos durante la pubertad, así como un retraso en la expansión de los senos durante el embarazo y la lactancia. Además, la cantidad de células madre mamarias se redujo tanto durante el desarrollo de la glándula mamaria como durante el embarazo.

Mientras tanto, los ratones con el gen Dll1 intacto contenían glándulas mamarias con una mayor capacidad para regenerarse y diferenciarse en células mamarias maduras en comparación con los ratones Dll1-knockout.

Los ratones que carecían de Dll1

también tenían menos células macrófagas en sus glándulas mamarias. Los investigadores encontraron que la unión de Dll1 a Notch2 y Notch3 receptores es importante para mantener el número de macrófagos en el nicho de células madre mamarias, e importante para mantener las células mamarias en su estado de células madre.

Los investigadores también encontraron que la presencia de Dll1 está vinculada a la expresión de genes para otra vía de señalización que involucra una molécula llamada Wnt. La expresión de Dll1 provocó que los macrófagos expresaran genes para Wnt3, 10 y 16, lo que mejoró aún más el comportamiento de células madre de las células madre mamarias. Cuando los investigadores utilizaron métodos genéticos o químicos para inactivar los macrófagos en las glándulas mamarias de los ratones, la actividad de las células madre mamarias disminuyó.

"Concluimos que la molécula de señalización Dll1, que es producida por las células madre mamarias, activa la señal en los macrófagos para sostener las células madre mamarias", dijo Kang. "La supervivencia y la función de estas células y los macrófagos dependen uno del otro y se comunican a través de estos sistemas de mensajería celular".

El primer autor y co-autor correspondiente en el estudio fue Rumela Chakrabarti, que era investigadora asociada postdoctoral en Princeton y ahora es profesora asistente de ciencias biomédicas en la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Pensilvania.

"La 'diafonía Notch-Wnt' que se produce en el nicho de la célula madre es crucial para el desarrollo de la glándula mamaria", dijo Chakrabarti, "y esta diafonía puede tener implicaciones en el cáncer de mama ya que estas vías de señalización aumentan aberrantemente en la mama cáncer."

Jeffrey Rosen, profesor de CC Bell, vicepresidente de Biología Molecular y Celular y profesor de Servicio Distinguido en Baylor College of Medicine, y quien no participó directamente en el estudio, dijo: "El estudio de Yibin Kang y colegas ayuda ampliar nuestro conocimiento sobre el papel de los macrófagos en el desarrollo de las glándulas mamarias, demostrado por otros grupos de investigación hace casi dos décadas y más recientemente por investigadores que encontraron que los macrófagos influyen en la actividad de las células madre en la glándula mamaria.

"El estudio también plantea varias preguntas sobre los roles específicos de múltiples moléculas de Wnt expresadas en las células mamarias y las células circundantes, así como en los macrófagos residentes de tejidos en las células madre mamarias", dijo. "Estos estudios sobre el desarrollo normal de la glándula mamaria pueden proporcionar pistas importantes sobre los papeles de los macrófagos en la progresión del cáncer de mama ".

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