Un equipo de investigadores liderado por Christian Schröter en el Instituto Max Planck de Fisiología Molecular en Dortmund ha descubierto cómo la interacción entre dos moléculas de señalización, FGF y BMP, influye en la elección profesional de las células madre durante el desarrollo embrionario. Los hallazgos, publicados en la revista Biology Open, arrojan luz sobre la diferenciación celular y tienen implicaciones para el cultivo de tejidos dirigido en terapias de reemplazo celular.

Durante el desarrollo embrionario, las células madre toman decisiones cruciales poco después de la fertilización. En esta etapa se inicia la gastrulación, que conduce a la formación de capas germinales: el ectodermo, el mesodermo y el endodermo, que eventualmente dan origen a los órganos internos. El destino de las células madre en el embrión temprano está determinado por una combinación de moléculas de señalización, incluyendo BMP, FGF, Wnt y Nodal, que son producidas por los tejidos circundantes. La composición específica de esta combinación determina el tipo de célula que se formará.

Hasta ahora, se desconocía el papel de FGF, una molécula importante en la migración y crecimiento de las células madre. A través de su investigación, Schröter y su equipo descubrieron que FGF actúa como un antagonista de BMP. Cuando los niveles de FGF son bajos, BMP tiene un efecto más fuerte, lo que resulta en el desarrollo de células cardiacas y mesodermo extraembrionario. Por otro lado, mayores niveles de FGF suprimen el efecto de BMP, lo que lleva al crecimiento de células en el eje posterior del cuerpo.

Curiosamente, los investigadores encontraron que las células madre pueden influir en su propio destino. Incluso cuando se les instruyó a las células madre a formar células cardiacas a través de una exposición continua a FGF, aún se desarrollaron diferentes tipos de células. Esto sugiere que las células madre tienen un efecto comunitario, comunicándose con las células vecinas para guiar su diferenciación.

Los hallazgos de este estudio avanzan nuestra comprensión de la diferenciación celular y los actores clave involucrados. En el futuro, este conocimiento podría ser aprovechado para generar tipos de células específicos a partir de células madre para ingeniería de tejidos dirigida y reemplazo celular, como en el caso de la regeneración del tejido cardíaco. Sin embargo, el cultivo selectivo de tipos de células específicos aún no es posible en la actualidad.

Fuente:
– «Scientists show how the signaling molecules BMP and FGF guide cell differentiation during embryonic development,» Max Planck Society.