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.

Cell fusion reprogramming leads to a specific hepatic expression pattern during mouse bone marrow derived hepatocyte formation In Vivo

The fusion of bone marrow (BM) hematopoietic cells with hepatocytes to generate BM derived hepatocytes (BMDH) is a natural process, which is enhanced in damaged tissues. However, the reprogramming needed to generate BMDH and the identity of the resultant cells is essentially unknown. In a mouse model of chronic liver damage, here we identify a modification in the chromatin structure of the hematopoietic nucleus during BMDH formation, accompanied by the loss of the key hematopoietic transcription factor PU.1/Sfpi1 (SFFV proviral integration 1) and gain of the key hepatic transcriptional regulator HNF-1A homeobox A (HNF-1A/Hnf1a). Through genome-wide expression analysis of laser captured BMDH, a differential gene expression pattern was detected and the chromatin changes observed were confirmed at the level of chromatin regulator genes. Similarly, Tranforming Growth Factor-β1 (TGF-β1) and neurotransmitter (e.g. Prostaglandin E Receptor 4 [Ptger4]) pathway genes were over-expressed. In summary, in vivo BMDH generation is a process in which the hematopoietic cell nucleus changes its identity and acquires hepatic features. These BMDHs have their own cell identity characterized by an expression pattern different from hematopoietic cells or hepatocytes. The role of these BMDHs in the liver requires further investigation.

Evaluación del uso de exosomas como aloantígenos para la inducción de tolerancia en trasplante

La consecución de tolerancia aloespecífica es de mucha relevancia en trasplante. Las células dendríticas (DC) son las principales responsables de la inducción de la respuesta inmune frente a las moléculas de histocompatibilidad (MHC) del donante, provocando el rechazo del injerto. Sin embargo las DC son también responsables de la inducción de tolerancia. Diversos modelos animales de alotrasplante han mostrado la tolerización del injerto mediante DC diferenciadas in vitro en condiciones tolerogénicas (tDC). En humanos, las fuentes de aloantígenos potencialmente utilizables en terapia son, entre otras, los cuerpos apoptóticos y los exosomas. Éstos expresan antígenos MHC de forma abundante y su composición es relativamente uniforme, lo que supone una ventaja frente a otras fuentes. En este proyecto, se ha evaluado la obtención de exosomas secretados por una línea de linfocitos T y por células dendríticas derivadas de médula ósea. Se ha caracterizado la captura de exosomas derivados de linfocitos T por células dendríticas humanas derivadas de sangre periférica y su presentación a linfocitos T autólogos. Por otra parte, se ha comenzado a desarrollar los experimentos para estudiar la inducción de tolerancia en un modelo de trasplante renal en rata. Se han generado células dendríticas tolerógenicas derivadas de médula ósea (tolDC), en presencia de dexametasona. Las tolDC expresan menos moléculas de histocompatibilidad y de coestimulación e inducen una menor proliferación en reacciones mixtas leucocitaras, comparadas con las células dendríticas maduras. Por último, se han caracterizado los exosomas de plasma humano con el fin de estudiar su posible uso como aloantígenos. El análisis proteómico revela la presencia de proteínas relacionadas con el sistema inmune, la coagulación, la señalización celular y moléculas implicadas en el transporte y metabolismo de nutrientes. El estudio de la captura por diferentes líneas celulares sugiere que deben existir mecanismos específicos para su internalización.

Advances in medical imaging applied to bone metastases

Bone metastases are the result of a primary cancer invasion which spreads into the bone marrow through the lymphogenous or hematogenous pathways. Bone metastases are a common complication of cancer.The primary cancers that most frequently metastasize to bone are breast and prostate cancer (65 - 75 %) amongst many others (thyroid 42 %, lung 36 % or kidney 35 %) (Suva et al., 2011). Although the exact incidence of bone metastases is unknown given its dependence on the type of primary cancer, it is estimated that 350,000 people die of bone metastases annually in the United States.

Estudio de los mecanismos terapéuticos en la inducción de tolerancia immunológica en un modelo animal de esclerosis múltiple

En una serie de estudios previos demostramos que la infusión de células de médula ósea (MO) modificadas genéticamente para la expresión del autoantígeno MOG40-55 en ausencia de mieloablación inducía tolerancia antígenoespecífica en un modelo murino de esclerosis múltiple. También observamos que este efecto terapéutico no requería injerto hematopoyético. Nos propusimos estudiar si el efecto tolerogénico está inducido por una subpoblación de células generadas durante la transducción de la MO y el papel de las células T reguladoras en la inducción de la tolerancia. Las células de MO fueron cultivadas y transducidas usando medio complementado con 20% FCS y medios condicionados como fuente de stem cell factor (SCF) e IL-3 murinos. Las diferentes poblaciones celulares se separaron por citometría de flujo y se analizó la capacidad supresora de las poblaciones candidatas. Por otro lado se analizó la presencia de células T reguladoras en bazo y SNC de los ratones recuperados después de la infusión de células de MO transducidas. A los cinco días de cultivo, la mayoría de células presentaban fenotipo mieloide (Mac-1+Gr-1low/-:31,9+-10,2%; Mac-1+Gr-1high:26,0+-3,3%). Ambos fenotipos se corresponden con dos subpoblaciones de células mieloides supresoras (MDSC, tipo monocí¬tico y granulocítico respectivamente) descritas recientemente. Se estudió la capacidad de ambas poblaciones para suprimir la respuesta proliferativa específica de esplenocitos frente a MOG40-55 in vitro, observando una mayor capacidad de supresión de las MDSC monocíticas, que se correspondí¬a con niveles significativamente superiores de actividad de las enzimas arginasa-1 y sintasa de óxido nítrico (ambos mecanismos supresores característicos de las MDSC). A los 7 días del tratamiento no se observaron diferencias significativas en el porcentaje de células T reguladoras (Treg y Tr1) entre el grupo tratado (liM) y los grupos de control.