Paper dels exosomes en la comunicació entre cèl•lules presentadores d'antigen

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Institut Gustave-Roussy, França, entre febrer i març del 2007. L'objectiu principal del projecte consisteix en estudiar la interacció dels exosomes , obtinguts a partir d'un model in vitro com són les cél•lules dendrítiques derivades de monòcits, amb els subtipus de cel•lules dendrítiques mieloides i plasmacitoides, valorant la seva capacitat de captació i evaluant els canvis fenotípics i funcionals per part de les cèl•lules diana.

Organització nuclear dels gens que codifiquen per a les proteïnes là cties en cèlules epitelials mamà ries en diferents estadis de desenvolupament

Estudi realitzat a partir d’una estada al Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), a França, entre 2006 i 2008. En el ultims anys, estudis realitzats en diferents tipus cel•lulars han pogut determinar l’importància de l’organització nuclear en el control i regulació gènica. S’han realizat diferents experiments per tal de determinar si la posició dels gens de les proteïnes làcties en el nucli interfàsic de cel•lules epitelials mamaries és important per regular la seva expressió. Els gens de les proteïnes de la llet s’expressen a la glàndula mamaria durant la lactació en resposta a les hormones lactogèniques (majoritàriament prolactina i glucocorticoids). Mitjançant la tècnica de FISH (fluorescent in situ hibridization) en 3D s’ha caracteritzat la localització nuclear del gens WAP (whey acidic protein) i les caseïnes en cèl•lules epitelials mamaries de ratolí (HC11) cultivades en l’absència i presencia d’hormones lactogèniques. En absència d’hormones, els dos gens estan distribuïts dins del nucli de forma no aleatòria, el gen WAP es troba localitzat en l’interior del nucli, mentre que les caseïnes es troben localitzades prop de la perifèria nuclear. L’estimulació hormonal indueix un canvi significatiu en la distància dels dos gens a la perifèria nuclear. Així mateix, la posició del locus de la caseïna en relació al seu territori cromosòmic (CT) 5 està correlacionada amb la inducció hormonal i per tant amb la seva activació transcripcional, mentre que la posició del gen WAP amb relació al seu CT11 sembla més determinada pel context cromosòmic del gen. Per últim, no s’han trobat diferencies en la localització dels gens en relació a l'heterocromatina del centròmer, descrit com a compartiment repressiu, entre les cèl•lules estimulades amb hormones i les que no. En els dos casos s’ha trobat un gran percentatge de gens que no estan associats als centròmers.

Movilización de progenitores hematopoyéticos de sangre periférica para transplante autólogo en pacientes con linfomas e infección por el virus de la inmunodeficiencia humana

La infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es un factor limitante para la movilización de progenitores hematopoyéticos de sangre periférica (PHSP). En este estudio se compararon los resultados de dos estrategias de movilización de PHSP en 42 pacientes con linfoma e infección por el VIH remitidos para trasplante autogénico y los factores asociados con una movilización adecuada. La tasa de movilización satisfactoria (recolección &1,6x106 células CD34/Kg) con G-CSF (16/22 [72%]) fue similar a la obtenida con quimioterapia asociada a G-CSF (12/20 [60%]) (p=0,382). El estado de la enfermedad pretrasplante fue el único factor que influyó en la movilización (20/22 pacientes [91%] en remisión completa movilizaron adecuadamente frente a 5/12 [58%] en remisión parcial, p=0,038).

Recuento de células progenitoras endoteliales en pacientes con ictus tratados previamente con estatinas

Estudio prospectivo de pacientes con ictus isquémico agudo cuyo objetivo es estudiar la influencia del tratamiento con estatinas sobre el recuento plasmático de Células Progenitoras Endoteliales (CPEs) determinadas por citometría de flujo. Se incluyeron 131 pacientes, el 32.1% pre-tratados con estatinas. El recuento de CPEs fue superior en los pacientes pre-tratados en el momento basal (p=0.015) y a los 7 días (p=0.029), pero equivalente a los 3 meses (p=0.49). El pre-tratamiento con estatinas se asocia a mayor recuento de CPEs en fase aguda y subaguda del infarto, sugiriendo un posible efecto reparador endotelial de las estatinas en la isquemia cerebral.

Hospital Universitari Vall d'Hebron. Institut de Recerca

En los transplantes de progenitores hematopoyéticos, la sangre de cordón umbilical es una fuente establecida de células madre hematopoyéticas que presenta como mayor ventaja una menor incidencia de enfermedades de injerto contra el huésped. Sin embargo, el bajo número de células madre obtenidas de una sola unidad limita su utilización a un número reducido de pacientes. Las células madre hematopoyéticas se definen por su capacidad de automantenimiento y reconstitución de todo el sistema hematopoyético de un huésped trasplantado. En ratón, la combinación de los marcadores de superficie Lin- LSK junto con los marcadores de la familia SLAM, ha permitido establecer una jerarquía en las poblaciones de células madre y progenitores hematopoyéticos. Sin embargo, la población de células madre hematopoyéticas humanas CD34+CD38- es heterogénea y las subpoblaciones de progenitores y células madre no están bien establecidas. Uno de los objetivos de este trabajo es determinar si los marcadores de la familia SLAM podrían redefinir la población de células madre hematopoyéticas humanas CD34+CD38- de forma similar a lo sucedido en ratón. En este trabajo se describe una nueva población de progenitores hematopoyéticos en sangre de cordón umbilical caracterizada por el fenotipo CD34+CD38-CD150+CD135-. Lon ensayos realizados tanto in vitro como in vivo han demostrado que esta población esta formada por células con capacidad de autorrenovación, de diferenciación a todos los linajes hematopoyéticos, y de reconstitución a corto y largo plazo de un modelo murino inmunodeficiente irradiado. Por otro lado, con la finalidad de obtener un número suficiente de progenitores hematopoyéticos para ser trasplantados, se han estudiado diferentes sistemas de expansión in vitro. Se ha observado que el ácido valproico (un inhibidor de las histona deacetilasas) y la activación de la vía de Notch, promueven el mantenimiento y expansión de los progenitores hematopoyéticos reduciendo los procesos de diferenciación.

Caracterización de las células madre neoplásicas en el cáncer de endometrio

El carcinoma de endometrio (CE) es el tumor maligno más frecuente del tracto genital femenino en países desarrollados. Durante los últimos años, ha ganado firmeza la hipótesis de que el origen de los tumores se encuentra en la transformación de células indiferenciadas multipotenciales denominadas células madre somáticas (CMS) en células madre neoplásicas (CSC). Estudios recientes han observado la existencia de células madre en endometrios murinos y humanos; el presente proyecto pretende identificar, aislar, cultivar y caracterizar las CSC endometriales y estudiar los mecanismos moleculares responsables de su transformación. Nuestros resultados muestran que diferentes lineas celulares de cancer de endometrio expresan factores de célula indiferenciada. Un trabajo más extenso con la línea celular Ishikawa muestra la capacidad de estas células para crecer como esferas, diferenciarse a otros linajes y resistir al tratamiento radioterapéutico. Los resultados obtenidos nos permiten pensar que la línea Ishikawa es un buen modelo para el estudio de las CSC endometriales, aunque se necesitaría ampliar el estudio para ser concluyente.

Estudi dels mecanismes mecà nico-químics de la fibrogènesi pulmonar

La fibrosi pulmonar idiopàtica (FPI) és una malaltia intersticial letal, d'etiologia desconeguda i per la que no es disposa de cap tractament efectiu. Creiem que l’elasticitat normal del pulmó té propietats anti-fibròtiques, de manera que la FPI només progressarà si es produeix un enduriment sostingut del teixit. Per això hem dissenyat dos assaigs que ens permetran examinar els efectes pro-fibròtics de l'enduriment extracel•lular sobre fibroblasts primaris de pulmó. Els dos assaigs d'enduriment es basen en gels de poliacrilamida 2D i en gels de col•lagen 3D. Els fibroblasts s'han cultivat en el model d'enduriment 3D en presència o absència de la citoquina pro-fibròtica TGF-β1 i s'ha analitzat com la combinació de l’enduriment extracelular i la TGF-b1 modifiquen el fenotip de les cèl.lules. Els resultats preliminars mostren canvis en l'expressió d'alguns gens en resposta a l'enduriment i al TGF-b1, així com diferències entre cel•lules normals i fibròtiques. A més, suggereixen que l'expressió de COL1A1 i MMP-1 és mecanosensible, i que la seva desregulació podria estar associada a l’enduriment anòmal característic dels pulmons amb FPI.

Combined intermittent hypoxia and surface muscle electrostimulation as a method to increase peripheral blood progenitor cell concentration.

Background: Our goal was to determine whether short-term intermittent hypoxia exposure, at a level well tolerated by healthy humans and previously shown by our group to increase EPO and erythropoiesis, could mobilizehematopoietic stem cells (HSC) and increase their presence in peripheral circulation. Methods: Four healthy male subjects were subjected to three different protocols: one with only a hypoxic stimulus (OH), another with a hypoxic stimulus plus muscle electrostimulation (HME) and the third with only muscle electrostimulation (OME). Intermittent hypobaric hypoxia exposureconsisted of only three sessions of three hours at barometric pressure 540 hPa (equivalent to an altitude of 5000 m) for three consecutive days, whereas muscular electrostimulation was performed in two separate periods of 25 min in each session. Blood samples were obtained from an antecubital vein on three consecutive days immediately before the experiment and 24 h, 48 h, 4 days and 7 days after the last day of hypoxic exposure. Results: There was a clear increase in the number of circulating CD34+ cells after combined hypobaric hypoxia and muscular electrostimulation. This response was not observed after the isolated application of the same stimuli. Conclusion: Our results open a new application field for hypobaric systems as a way to increase efficiency in peripheral HSC collection.

Combined intermittent hypoxia and surface muscle electrostimulation as a method to increase peripheral blood progenitor cell concentration.

Background: Our goal was to determine whether short-term intermittent hypoxia exposure, at a level well tolerated by healthy humans and previously shown by our group to increase EPO and erythropoiesis, could mobilizehematopoietic stem cells (HSC) and increase their presence in peripheral circulation. Methods: Four healthy male subjects were subjected to three different protocols: one with only a hypoxic stimulus (OH), another with a hypoxic stimulus plus muscle electrostimulation (HME) and the third with only muscle electrostimulation (OME). Intermittent hypobaric hypoxia exposureconsisted of only three sessions of three hours at barometric pressure 540 hPa (equivalent to an altitude of 5000 m) for three consecutive days, whereas muscular electrostimulation was performed in two separate periods of 25 min in each session. Blood samples were obtained from an antecubital vein on three consecutive days immediately before the experiment and 24 h, 48 h, 4 days and 7 days after the last day of hypoxic exposure. Results: There was a clear increase in the number of circulating CD34+ cells after combined hypobaric hypoxia and muscular electrostimulation. This response was not observed after the isolated application of the same stimuli. Conclusion: Our results open a new application field for hypobaric systems as a way to increase efficiency in peripheral HSC collection.

Self-Renewing Human Bone Marrow Mesenspheres Promote Hematopoietic Stem Cell Expansion.

Strategies for expanding hematopoietic stem cells (HSCs) include coculture with cells that recapitulate their natural microenvironment, such as bone marrow stromal stem/progenitor cells (BMSCs). Plastic-adherent BMSCs may be insufficient to preserve primitive HSCs. Here, we describe a method of isolating and culturing human BMSCs as nonadherent mesenchymal spheres. Human mesenspheres were derived from CD45- CD31- CD71- CD146+ CD105+ nestin+ cells but could also be simply grown from fetal and adult BM CD45--enriched cells. Human mesenspheres robustly differentiated into mesenchymal lineages. In culture conditions where they displayed a relatively undifferentiated phenotype, with decreased adherence to plastic and increased self-renewal, they promoted enhanced expansion of cord blood CD34+ cells through secreted soluble factors. Expanded HSCs were serially transplantable in immunodeficient mice and significantly increased long-term human hematopoietic engraftment. These results pave the way for culture techniques that preserve the self-renewal of human BMSCs and their ability to support functional HSCs.

Prostaglandin E2 Prevents Hyperosmolar-Induced Human Mast Cell Activation through Prostanoid Receptors EP2 and EP4.

Background: Mast cells play a critical role in allergic and inflammatory diseases, including exercise-induced bronchoconstriction (EIB) in asthma. The mechanism underlying EIB is probably related to increased airway fluid osmolarity that activates mast cells to the release inflammatory mediators. These mediators then act on bronchial smooth muscle tocause bronchoconstriction. In parallel, protective substances such as prostaglandin E2 (PGE2) are probably also released and could explain the refractory period observed in patients with EIB. Objective: This study aimed to evaluate the protective effect of PGE2 on osmotically activated mast cells, as a model of exercise-induced bronchoconstriction. Methods: We used LAD2, HMC-1, CD34-positive, and human lung mast cell lines. Cells underwent a mannitol challenge, and the effects of PGE2 and prostanoid receptor (EP) antagonists for EP14 were assayed on the activated mast cells. Betahexosaminidase release, protein phosphorylation, and calcium mobilization were assessed. Results: Mannitol both induced mast cell degranulation and activated phosphatidyl inositide 3-kinase and mitogenactivated protein kinase (MAPK) pathways, thereby causing de novo eicosanoid and cytokine synthesis. The addition of PGE2 significantly reduced mannitol-induced degranulation through EP2 and EP4 receptors, as measured by betahexosaminidase release, and consequently calcium influx. Extracellular-signal-regulated kinase 1/2, c-Jun N-terminal kinase,and p38 phosphorylation were diminished when compared with mannitol activation alone. Conclusions: Our data show a protective role for the PGE2 receptors EP2 and EP4 following osmotic changes, through the reduction of human mast cell activity caused by calcium influx impairment and MAP kinase inhibition.