Células madre hematopoyéticas del saco vitelino

Obviamente, varios proliferativa y la diferenciación de la potencia de células madre hematopoyéticas debido a las peculiaridades de su desarrollo ontogenético, porque en el proceso de la ontogénesis en cambio humano incluso la localización de las áreas principales de la hematopoyesis. Las células progenitoras hematopoyéticas del saco vitelino del feto están comprometidas con la formación de una línea celular exclusivamente eritropoyética. Después de la migración de GSK primaria al hígado y al bazo en el microambiente de estos órganos, el espectro de las líneas de comisión se está expandiendo. En particular, las células madre hematopoyéticas adquieren la capacidad de generar linajes linfoides. En el período prenatal, las células precursoras hematopoyéticas alcanzan la zona de localización final y colonizan la médula ósea. En el proceso de desarrollo fetal en la sangre del feto contiene un número significativo de células hemopoyéticas del tallo. Por ejemplo, en la 13ª semana de embarazo, el nivel de HSC alcanza el 18% del número total de células sanguíneas mononucleares. En el futuro hay una disminución progresiva en su contenido, pero incluso antes del nacimiento, la cantidad de HSC en la sangre del cordón umbilical difiere poco de su número en la médula ósea.

De acuerdo con las ideas clásicas, un cambio natural en la localización de la hematopoyesis durante el desarrollo embrionario de los mamíferos se lleva a cabo por la migración y la implementación de un nuevo las células madre hematopoyéticas pluripotentes microambiente - desde el saco vitelino hacia el hígado, el bazo y la médula ósea. Desde las primeras etapas del desarrollo embrionario de tejido hematopoyético contiene un gran número de células madre, que disminuye a medida que la gestación, el más prometedor para la obtención de células madre hematopoyéticas se considera tejido hepático fetal hematopoyético aislado de abortnogo material a 5-8 semanas de gestación.

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El origen de las células madre hematopoyéticas

El hecho de que la formación embrionaria de eritrocitos se origina en las islas de sangre del saco vitelino está fuera de toda duda. Sin embargo, el potencial de diferenciación in vitro de las células hematopoyéticas del saco vitelino es muy limitado (difieren principalmente en los eritrocitos). Cabe señalar que el trasplante de células madre hematopoyéticas del saco vitelino no puede restaurar la hemopoyesis durante un tiempo prolongado. Resultó que estas células no son precursoras del GSK de un organismo adulto. Verdadero GSK aparezca antes, a las 3-5 semanas de desarrollo fetal, en la zona de formación de tejido gástrico y el endotelio de los vasos sanguíneos (splanchnopleura paraaortic, P-SP), y en lugar de gónada marcadores aorta y renal primaria - en el campo o por lo mesonefros llamado área AGM. Se ha demostrado que las células AGM-región no sólo son una fuente de HSC, pero las células endoteliales de los vasos sanguíneos, y los osteoclastos, los procesos implicados en la formación de hueso. En la 6ª semana de gestación temprana células progenitoras hematopoyéticas de viajes AGM-distrito para el hígado, que es el principal órganos que forman la sangre del feto antes del nacimiento.

Dado que este momento es extremadamente importante desde el punto de vista del trasplante celular, el problema del origen del HSC en el proceso de la embriogénesis humana merece una exposición más detallada. La idea clásica de que las células madre hematopoyéticas de mamíferos y aves derivadas de fuente anejos, en base a la investigación Metcalf y Moore, el primero que utiliza técnicas de clonación GSK y sus descendientes, aislado del saco vitelino. Los resultados de su trabajo formaron la base de la teoría de la migración, según el cual GSK, primero surgió en el saco vitelino, ocupar consistentemente órganos hematopoyéticos transitorios y definitivos en proceso de formación en sus respectivos microambiente. Esta es la forma en que se estableció que la generación de GSK, inicialmente localizada en el saco vitelino, sirve como base celular para la hematopoyesis definitiva.

Células progenitoras hematopoyéticas del saco vitelino se encuentran entre las células progenitoras hematopoyéticas más tempranas. Su fenotipo está descrito por la fórmula AA4.1 + CD34 + c-kit +. A diferencia de GCS de médula ósea madura, no expresan antígenos Sca-1 y moléculas MHC. Parecería que la aparición de antígenos marcadores en las membranas superficiales de GSK saco vitelino por cultivo corresponde a su diferenciación durante el desarrollo embrionario con la formación de líneas de cometidos de la hemopoyesis: disminuye el nivel de expresión del antígeno CD34 y Thy-1 aumenta la expresión de CD38 y CD45RA, aparecerá moléculas HLA-DR. En la posterior inducida por citoquinas y factores de crecimiento, la expresión in vitro de especialización comienza antígenos específicos para las células progenitoras hematopoyéticas de la línea celular particular. Sin embargo, los resultados del estudio de la hematopoyesis embrionaria en representantes de tres clases de vertebrados (anfibios, aves y mamíferos) y, en particular, el análisis del origen de las HSC son responsables de la hematopoyesis definitiva en la ontogénesis posnatal, contrariamente a las ideas clásicas. Se encontró que los representantes de todas las clases anteriores en la embriogénesis formaron dos áreas independientes que están experimentando GSK. Extraembrionario región "clásica" representado saco vitelino o sus análogos, mientras que el recientemente identificado intraembrionalnaya zona de localización HSC comprende para-aórtico mesénquima y AGM-zona. Hoy en día, se puede argumentar que los anfibios y aves CMH definitivas derivadas de fuentes intraembrionalnyh, mientras que en los mamíferos y el hombre GSK parte del saco vitelino en la hematopoyesis definitiva sigue siendo imposible eliminar por completo.

Hematopoyesis embrionaria en el saco vitelino es esencialmente la eritropoyesis primario, que se caracteriza por la preservación del núcleo en todas las etapas de la maduración de eritrocitos y el tipo de la síntesis de hemoglobina fetal. Según los últimos datos, la ola de eritropoyesis primaria termina en el saco vitelino en el octavo día de desarrollo embrionario. Le sigue un período de acumulación de células progenitoras eritroides definitivas, BFU-E, que se forman exclusivamente en el saco vitelino y aparecen por primera vez en el noveno día de gestación. La siguiente etapa de la embriogénesis ya está formando las células progenitoras eritroides definitivas: CFU-E, así como (!) Células cebadas y CFU-GM. Se basa en la existencia de este punto de vista que surgen de las células progenitoras definitivas en el saco vitelino, migrar a través del torrente sanguíneo, se acumulan en el hígado y rápidamente iniciar la primera fase intraembrionalnogo hematopoyesis. De acuerdo con tales ideas, el saco vitelino puede considerarse, por un lado, como el lugar de la eritropoyesis primaria y, por otro lado, como la primera fuente de células progenitoras hematopoyéticas definitivas en el desarrollo embrionario.

Se muestra que las células formadoras de colonias con alto potencial proliferativo puede ser aislado de la saco vitelino ya está en el octavo día de la gestación, es decir, mucho antes de que el cierre del sistema vascular del embrión y el saco vitelino. Y las células del saco vitelino con un alto potencial proliferativo in vitro forman colonias cuyo tamaño y composición celular no difieren de los parámetros correspondientes del crecimiento del cultivo de las células madre de la médula ósea. Al mismo tiempo, con la colonia retrasplante células del saco vitelino con alto potencial proliferativo formados significativamente más formación de colonias de células y las células hija multipotente progenitoras que con células progenitoras hematopoyéticas de médula ósea.

La conclusión final sobre el papel de las células madre hematopoyéticas en el saco vitelino hematopoyesis definitiva puede dar resultados en los que los autores obtuvieron una línea de células endoteliales de la saco vitelino (G166), que apoyaron eficazmente su proliferación celular con fenotípicas y funcionales características de HSC (AA4.1 + WGA +, baja densidad y propiedades adhesivas débiles). El contenido de este último durante el cultivo en la capa de alimentación de las células C166 aumentó en más de 100 veces en 8 días. Las colonias mixtas que crecen en la capa inferior de la línea celular S166, se identificaron macrófagos, granulocitos, megacariocitos, monocitos y células blásticas, y células precursoras de linfocitos B y T. Células del saco vitelino, que crecen en una subcapa de las células endoteliales poseen la capacidad de reproducirse a sí mismo y se mantiene en los experimentos de los autores a tres pasajes. Recuperación a través de ellos la hematopoyesis en ratones adultos con inmunodeficiencia combinada grave (SCID), acompañado por la formación de todos los tipos de leucocitos, así como linfocitos T y B. Sin embargo, los autores en su investigación usando las células del saco vitelino de 10 días de embriones, a partir del cual el sistema vascular extra e intraembrionalnye ya ha cerrado, que no excluye la presencia entre células del saco vitelino GSK intraembrionalnogo origen.

Al mismo tiempo, el análisis del potencial de diferenciación de las células hematopoyéticas de las primeras etapas de desarrollo, antes de combinar el sistema seleccionado vascular del embrión y el saco vitelino (8-8.5 días de gestación) reveló la presencia de precursores de células T y B en el saco vitelino, pero no en el cuerpo del embrión . El método in vitro de sistema de cultivo en dos etapas en una monocapa de células epiteliales y subepiteliales de las células mononucleares de timo se diferenciaron en el saco vitelino de pre-T y linfocitos T maduros. Bajo las mismas condiciones de cultivo, pero en una monocapa de células de estroma del hígado y la médula ósea células mononucleares del saco vitelino se diferenciaron en células pre-B y IglVT-B-linfocitos maduros.

Los resultados de estos estudios indican la posibilidad de desarrollar células del sistema inmune a partir del tejido extraembrionario del saco vitelino, y la formación de líneas celulares T y B primarias depende de los factores del microambiente estromal de los órganos hematopoyéticos embrionarios.

Otros autores también indican que las células del saco vitelino con potencias comprende una diferenciación linfoide y los linfocitos formados no difieren de aquellas características antigénicas en animales maduros. Se ha encontrado que las células del saco vitelino de 8-9 días embrión puede restaurar la linfopoyesis tímico en atimotsitarnom con la aparición de maduro CD3 + CD4 + - linfocitos y CD8 + SDZ + poseer repertorio decorado de receptores de células T. Por lo tanto, el timo puede ser poblada por células de origen anexial, pero es imposible excluir la posibilidad de migración a las células progenitoras del timo por los linfocitos T procedentes de fuentes lymphopoiesis intraembrionalnyh.

Repoblación zonas largo devastadas Sin embargo, el trasplante de las células hematopoyéticas del saco vitelino en receptores adultos irradiados que no siempre está completado localización de tejido hematopoyético, a células in vitro del saco vitelino forman colonias esplénicas mucho más pequeñas que las células AGM-zona. En algunos casos, a través de la células del saco vitelino 9-día embrión todavía es posible lograr a largo plazo (hasta 6 meses) repoblación de los destinatarios tejido hematopoyético irradiados. Los autores creen que las células del saco vitelino fenotipo CD34 + c-kit + por su capacidad para repoblar los órganos que forman la sangre devastadas, no sólo no difieren de los de la AGM-región, sino también restaurar de manera más eficaz la hematopoyesis, como en el saco vitelino que contenían casi 37 veces más .

Cabe señalar que en los experimentos, las células hematopoyéticas del saco vitelino con antígenos marcadores GSK (c-kit + y / o CD34 + y CD38 +), que se introdujeron directamente en el hígado o la progenie de la vena abdominal de ratones hembras que reciben inyecciones de busulfán al 18 días de embarazo. En estos animales recién nacidos, la mielopoyesis se deprimió bruscamente debido a la eliminación de las células hemopoyéticas del tallo causadas por el busulfano. Después del trasplante, HSCs del saco vitelino durante meses y en la sangre periférica de los receptores identificados corpúsculos que contienen marcador donante - glitserofasfatdegidrogenazu. Se encuentra que el saco vitelino de GSK contenido reducido de células linfoides, mieloides y linajes eritroides de sangre, timo, bazo y médula ósea, en donde el nivel de quimerismo fue mayor en el caso de, no las células del saco vitelino intravenosos intrahepáticos. Los autores sugieren que las CMH del saco vitelino de embriones primeras etapas de desarrollo (hasta 10 días) para la solución exitosa de los órganos hematopoyéticos de receptores adultos que necesitan una cooperación preliminar con el microambiente hematopoyético del hígado. Es posible que en la embriogénesis hay una etapa única de desarrollo, cuando las células del saco vitelino, que migran principalmente en el hígado, y luego adquieren la capacidad de colonizar el estroma formando órganos de receptores adultos.

En este sentido hay que señalar que el quimerismo de las células del sistema inmunitario a menudo se observa después del trasplante de células de médula ósea en receptores irradiados sexualmente maduros - en las células de la sangre del donante últimos fenotipos en cantidades suficientemente grandes se encuentran entre los B y T linfocitos y granulocitos destinatario que dura por lo menos 6 meses.

Métodos morfológicos en las células hematopoyéticas mamíferos detectados por primera vez en el séptimo día de desarrollo embrionario y presenta islas hematopoyéticas dentro de los vasos del saco vitelino. Sin embargo, la diferenciación hematopoyética natural en el saco vitelino se limita eritrocitos primarios preservar núcleo y la síntesis de la hemoglobina fetal. Sin embargo, tradicionalmente se pensaba que el saco vitelino es la única fuente de HSC migrar a los órganos que forman la sangre del feto en desarrollo y proporcionar la hematopoyesis definitiva en los animales adultos, desde la aparición de HSC en el cuerpo del embrión es el cierre del sistema vascular del embrión y el saco vitelino. En apoyo de este punto de vista, de acuerdo con datos que en la clonación in vitro de células del saco vitelino dar lugar a granulocitos y macrófagos, una en VIVO - colonias de bazo. Luego, durante los experimentos de trasplante se encontró que las células hematopoyéticas del saco vitelino, el cual, en el saco vitelino son capaces de diferenciarse únicamente en las células rojas de la sangre primarias en el microambiente del hígado de ratones SCID recién nacidos y adultos devastado timo o estroma alimentador adquieren la capacidad de repoblar los órganos hematopoyéticos con la restauración de todos líneas de hemopoyesis incluso en animales receptores adultos. En principio, esto puede ser atribuido a la categoría de verdad GSK - como el funcionamiento de la célula y en el periodo postnatal. Se supone que el saco vitelino, junto con la región AGM, una fuente de células madre hematopoyéticas de la hematopoyesis definitiva en los mamíferos, sin embargo, todavía no está claro de su contribución al desarrollo del sistema hematopoyético. No entiendo el significado biológico y la existencia en la embriogénesis temprana de los mamíferos, dos órganos que forman la sangre con funciones similares.

La búsqueda de respuestas a estas preguntas continúa. In vivo, fue posible probar la presencia en el saco vitelino de embriones de 8-8.5 días de células que restauraban la linfopoyesis en ratones SCID irradiados subletalmente con una deficiencia pronunciada de linfocitos T y B. Las células hematopoyéticas del saco vitelino se inyectaron intraperitonealmente y directamente en el tejido del bazo y el hígado. Después de 16 semanas, los linfocitos TCR / CD34 \ CD4 + y CD8 + T y B-220 + IgM + linfocitos B, marcados con antrógenos donantes del MHC, se detectaron en los receptores. En el cuerpo, los embriones de 8-8.5 días de células madre, capaces de tal restauración del sistema inmune, los autores no encontraron.

Las células hematopoyéticas del saco vitelino tienen un alto potencial proliferativo y son capaces de una autorreproducción prolongada in vitro. Algunos autores han identificado estas células como la base para HSC a largo plazo (aproximadamente 7 meses) la generación de células progenitoras eritroides distintas de progenitores de médula ósea de la línea eritroide pases duración más larga, las colonias de gran tamaño, mayor sensibilidad a factores de crecimiento y proliferación más prolongado. Además, bajo las condiciones apropiadas para el cultivo de células del saco vitelino in vitro, también se forman células precursoras linfoides.

Estos datos sugieren una fuente general de la saco vitelino GSK, en el que menos de comprometido y por lo tanto tienen un gran potencial proliferativo de las células madre de médula ósea. Sin embargo, a pesar del hecho de que el saco vitelino contiene células progenitoras hematopoyéticas pluripotentes, a largo plazo de apoyo distintas líneas de la diferenciación hematopoyética in vitro, el único criterio para la utilidad de GCW es su capacidad para repoblar órganos hematopoyéticos prolongados de destinatario, células hematopoyéticas que son genéticamente deficientes o dañado. Por lo tanto, la cuestión clave es si las células hematopoyéticas pluripotentes de saco vitelino migran y colonizan los órganos hematopoyéticos y tselesoorbrazno ser revisados trabajo famoso, que demostró su capacidad para repoblar los órganos que forman la sangre de animales sexualmente maduros con la formación de las principales líneas hematopoyéticas. En los embriones de aves en el 70-s fueron identificados intraembrionalnye fuentes HSC definitiva que ya se puso en duda las nociones establecidas sobre el origen de los anejos de GSK, incluyendo representantes de otras clases de vertebrados. En los últimos años hubo publicaciones acerca de la presencia de mamíferos y seres humanos intraembrionalnyh sitios similares que contienen GSK.

Una vez más observamos que el conocimiento fundamental en esta área es extremadamente importante para el trasplante de células práctico, ya que no sólo ayudar a definir la fuente preferida de HSC, sino también para establecer las peculiaridades de la interacción de las células hematopoyéticas primarias a partir de organismos genéticamente extranjeros. Se sabe que la administración de células madre hematopoyéticas humanas en hígado fetal de oveja embrión organogénesis en la etapa conduce a la producción de animales quiméricos, la sangre y la médula ósea son determinados de forma estable del 3 al 5% de las células hematopoyéticas humanas. Al mismo tiempo, el GCS humano no cambia su cariotipo, conservando una alta tasa de proliferación y la capacidad de diferenciarse. Además, el trasplantado xenogénico HSC no entra en conflicto con el sistema inmune y las células fagocíticas del organismo huésped y no se transforma en células tumorales que formaron la base del desarrollo intensivo de los métodos para la corrección intrauterina de enfermedad genética hereditaria usando los CES o HSCs transfectadas genes deficientes.

Pero, ¿en qué etapa de la embriogénesis es más apropiado llevar a cabo dicha corrección? Células por primera vez, determinados a la hematopoyesis en mamíferos aparecen inmediatamente después de la implantación (día 6 de gestación), cuando las características morfológicas de la diferenciación hematopoyética y órganos hematopoyéticos presuntivos todavía no están disponibles. En esta etapa, las células de embrión de ratón dispersas pueden repoblar los órganos hematopoyéticos receptores irradiados para formar eritrocitos y linfocitos, diferentes de las células huésped o de hemoglobina escriba glitserofosfatizomerazy respectivamente y marcador cromosómico adicional (Tb) de las células del donante. En los mamíferos, como los pájaros, junto con el saco vitelino para el cierre de la cama vascular total de directamente en el cuerpo del embrión en los splanhnoplevre paraaórticos aparecerá células hematopoyéticas. De área asignada-AGM células hematopoyéticas AA4.1 + fenotipo, identificada como células hematopoyéticas multipotentes que forman T y linfocitos B, granulocitos, megacariocitos, y macrófagos. Fenotípicamente, estas células progenitoras multipotentes están muy cerca de las HSC de la médula ósea en animales adultos (CD34 + c-kit +). El número de AA4.1 multipotentes + células entre todas las áreas de células AGM es pequeño - que no son más de 1/12 parte de ella.

En el embrión humano, también se encontró una región de AGM homóloga de animales, una región intraembrionaria que contiene HSC. Además, en los humanos, más del 80% de las células multipotentes con alto potencial proliferativo están contenidas en el cuerpo del embrión, aunque tales células están presentes en el saco vitelino. Un análisis detallado de su localización mostró que cientos de tales células se ensamblan en grupos compactos que se ubican muy cerca del endotelio de la pared ventral de la aorta dorsal. Fenotípicamente, son células CD34CD45 + Lin. Por el contrario, en el saco vitelino, así como en otros órganos hematopoyéticos del embrión (hígado, médula ósea), tales células son únicas.

En consecuencia, en el embrión humano, la región AGM contiene grupos de células hematopoyéticas estrechamente asociadas con el endotelio ventral de la aorta dorsal. Este contacto puede ser rastreado y el nivel inmunoquímica - y grupos de células hematopoyéticas y células endoteliales que expresan el factor de crecimiento endotelial vascular, Flt-3 ligando y sus receptores FLK-1 y STK-1, así como leucemia de células madre factor de transcripción. Los derivados mesenquimales del área de AGM representados células tyazhem redondeado densos situados a lo largo de la aorta dorsal y expresando tenascina C - glicoproteína sustancia básica está participando activamente en los procesos de interacciones célula-célula y la migración.

Las células madre multipotentes AGM-distrito después del trasplante rápidamente restaurar la hematopoyesis en ratones adultos y se expone un largo tiempo (hasta 8 meses) proporcionar una hematopoyesis eficaz. En el saco vitelino de las células con tales propiedades, los autores no revelaron. Los resultados de este estudio son confirmados por otros trabajos que mostró que las primeras etapas de desarrollo de los embriones (10,5 días) región AGM es la única fuente de células que cumplen con la definición de la VCG, mieloide y linfoide restauración de la hematopoyesis en adultos irradiados destinatarios.

De área asignada-AGM línea estromal AGM-S3, que apoyan la generación de células en cultivo CFU-GM progenitores comprometidos, BFU-E, CFU-E y CFU tipo mixto. El contenido de este último durante el cultivo en la subcapa alimentadora de células AGM-S3 aumenta de 10 a 80 veces. Por lo tanto, en el microambiente de las actuales células estromales AGM-región, apoyando de manera eficiente la sangre, por lo que AGM-área puede también servir para los órganos hematopoyéticos embrionarias - la fuente definitiva de HSC, es decir, GSK formando tejido hematopoyético de un animal adulto.

Avanzada immunofenotipirovanie composición celular AGM-región mostró que residen no sólo las células hematopoyéticas multipotentes, sino también las células de cometido a la diferenciación mieloide y linfoide (linfocitos T y B). Sin embargo, cuando el análisis molecular de CD34 individuo + c-kit + células de AGM-región utilizando la reacción en cadena de la polimerasa reveló la activación de solamente la beta-globina y mieloperoxidasa pero no genes linfoides que codifican la síntesis de CD34, Thy-1 y 15. Genes específicos de linaje activación parcial típica para etapas ontogenéticas tempranas de la generación de HSC y células progenitoras. Dado que el número kommiti- progenitores Rowan en AGM-área de 10 días embrión por 2-3 órdenes de magnitud menor que en el hígado, se puede argumentar que al día 10 de la hematopoyesis embrionaria en AGM está apenas comenzando, mientras que principalmente las líneas hematopoyéticas ya están desplegadas durante este período.

De hecho, en contraste con anteriores (9-11 días) de las células madre hematopoyéticas del saco vitelino y el área de la AGM, que repoblar microambiente hematopoyético del recién nacido, pero no adulto, células progenitoras hematopoyéticas de hígado fetal 12-17 días no requiere postnatales tempranas microambiente hematopoyético y órganos ocupan un animal adulto no es peor que un recién nacido. HSCs después del trasplante de la hematopoyesis fetal adulto de hígado en ratones receptores irradiados fue policlonal en la naturaleza. Además, utilizando colonias marcadas se muestra que el funcionamiento de clones establecidos eran sucesión clonal completamente obedece, detectado en la médula ósea de adultos. Por lo tanto, GSK hígado fetal marcado condiciones tanto suaves sin citoquinas exógenas prestimulyatsii, ya tienen los atributos básicos de adulto HSCs no necesarios en el microambiente post-embrionario temprano, en el estado de descanso profundo después del trasplante y movilizado secuencialmente klonoobrazovanie de acuerdo con el modelo de sucesión clonal.

Obviamente, deberíamos detenernos en más detalles sobre el fenómeno de la sucesión clonal. La eritropoyesis transmite células hemopoyéticas del tallo con un alto potencial proliferativo y la capacidad de diferenciarse en todas las líneas de células sanguíneas precursoras comprometidas. Con la hematopoyesis normal, la mayoría de las células madre hematopoyéticas permanecen en estado dermatológico y se movilizan para proliferación y diferenciación, formando sucesivamente clones sucesivos. Este proceso se llama sucesión clonal. La evidencia experimental de la sucesión clonal en el sistema hematopoyético se obtuvo en estudios con GSK marcado con transferencia de genes retrovirales. En animales adultos, la hematopoyesis es mantenida por muchos clones hematopoyéticos que funcionan simultáneamente derivados de GSK. Basado en el fenómeno de la sucesión clonal, se desarrolló un enfoque de repoblación para la identificación de GCS. De acuerdo con este principio, distinguir a largo plazo HSC (células madre hematopoyéticas a largo plazo, LT-HSC), son capaces de restaurar el sistema hematopoyético del aprendizaje permanente, y HSC a corto plazo, para realizar esta función por un período limitado de tiempo.

Si consideramos las células madre hematopoyéticas en términos de enfoque repopulyatsionnogo, característica de las células de hígado fetal hematopoyéticas es su capacidad de crear una colonia, que en tamaño es mucho mayor que aquellos con un aumento en GSK sangre del cordón umbilical o de médula ósea, y esto se aplica a todos los tipos de colonias. Este hecho ya indica un mayor potencial proliferativo de las células hematopoyéticas del hígado embrionario. Una característica única de las células progenitoras hematopoyéticas de hígado fetal - más corto en comparación con otras fuentes del ciclo celular, lo que es importante desde el punto de vista de repoblación eficiencia de la hematopoyesis en el trasplante. Análisis de la composición celular de suspensión hematopoyéticas obtenidas a partir de fuentes organismo maduro, muestra que en todas las etapas de la ontogenia de células nucleadas ventajosamente representado células terminalmente diferenciadas, el número y el fenotipo de los cuales dependen de la edad del donante de tejido ontogénica hematopoyética. En particular, una suspensión de médula ósea mononucleares y células de sangre de cordón en más de un 50% consiste en células de linaje linfoide madura, mientras que menos del 10% de los linfocitos que se encuentran en el tejido hemopoyético hígado fetal. Además, las células de la línea mieloide en el hígado fetal y eritroide fetal presentan ventajosamente próxima, mientras que en la sangre del cordón y la médula ósea de granulocitos y macrófagos prevalecer elementos.

Importante es el hecho de que el hígado embrionario contiene un conjunto completo de los primeros predecesores de la hematopoyesis. Estas últimas incluyen células formadoras de colonias eritroideas, granulopoyéticas, megacariopoyéticas y multilineales. Sus progenitores más primitivos - LTC-IC - son capaces de proliferar y diferenciarse in vitro durante 5 o más semanas, y también para mantener la actividad funcional después del injerto en el cuerpo del destinatario en alogénico, e incluso los trasplantes xenogénicos en animales inmunodeficientes.

Predominio viabilidad biológica en las células del hígado eritroides fetales (hasta el 90% de las células hematopoyéticas totales) debido a la necesidad de proporcionar la masa de eritrocitos aumentando rápidamente el volumen de sangre del feto en desarrollo. En la eritropoyesis hígado fetal precursores eritroides nucleares representan diferentes grados de madurez que contiene hemoglobina fetal (a2u7), que es debido a una mayor afinidad para el oxígeno asegura la absorción eficaz de este último de la sangre materna. Intensificación de la eritropoyesis en el hígado fetal se asocia con un aumento local de la síntesis de la eritropoyetina (EPO). Es de destacar que la aplicación de la potencial hematopoyético de células de hígado fetal hematopoyéticas suficientemente sola presencia de eritropoyetina, mientras que el compromiso de linaje de las CMH de médula ósea de la eritropoyesis y de sangre de cordón requiere una combinación de citoquinas y factores de crecimiento que consisten en EPO, SCF, GM-CSF e IL-3. En este primeras células progenitoras hematopoyéticas aisladas de hígado fetal sin receptores para EPO, no responden a la eritropoyetina exógena. Para la inducción de la eritropoyesis en una suspensión de células mononucleares de hígado fetales requiere la presencia de más células eritropoetinchuvstvitelnyh avanzadas con el fenotipo CD34 + CD38 +, que expresan el receptor de EPO.

En la literatura todavía no hay consenso sobre la formación de la hemopoyesis en el período embrionario. No se ha establecido la existencia y la importancia funcional de las fuentes extra e intraembrionalnyh de células progenitoras hematopoyéticas. Sin embargo no hay duda de que en la embriogénesis de hígado humano es el órgano central de la hematopoyesis y durante 6-12 semanas de gestación es la principal fuente de las células madre hematopoyéticas que pueblan el bazo, el timo y la médula ósea, GDR lograr funciones relacionadas en períodos pre y postnatal desarrollo.

Cabe señalar de nuevo que el hígado embrionario en comparación con otras fuentes se caracteriza por el mayor contenido de HSC. Aproximadamente el 30% de las células CD344 del hígado embrionario tienen un fenotipo de CD38. Al mismo tiempo, el número de células progenitoras linfoides (CD45 +) en las primeras etapas de la hematopoyesis en el hígado no es más del 4%. Se encontró que, como el feto de 7 a 17 semanas de gestación, el número de linfocitos B aumenta progresivamente con mensual "paso" es 1,1%, mientras que el nivel de GSK reduce de forma permanente.

La actividad funcional de las células madre hematopoyéticas también depende del período de desarrollo embrionario de su fuente. Investigación de la actividad de formación de colonias de células de hígado de embriones humanos 6-8 minutos y 9-12 minutos semanas de gestación cuando se cultivan en un medio semisólido en presencia de SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 y EPO mostró que el número total de colonias en 1 , 5 veces mayor cuando se siembra hígado embrionario HSV temprano en el desarrollo. Al mismo tiempo, el número de células progenitoras hepáticas mielopoyesis como CFU-GEMM, a las 6-8 semanas de la embriogénesis es más de tres veces el número a los 9-12 semanas de gestación. En general, la actividad formadora de colonias de las células hepáticas hematopoyéticas de los embriones del primer trimestre de gestación fue significativamente mayor que la del segundo trimestre de las células del hígado fetal.

Los datos anteriores sugieren que el hígado fetal en la embriogénesis temprana se caracteriza no sólo un alto contenido de células progenitoras hematopoyéticas tempranas, pero sus células hematopoyéticas se caracterizan por una amplia gama de diferenciación en diversas líneas celulares. Estas características de la actividad funcional de células de hígado fetal madre hematopoyéticas pueden tener alguna importancia clínica, ya que sus características cualitativas permiten espera efecto terapéutico cuando se expresa el trasplante de incluso una pequeña cantidad de células obtenidas en las primeras etapas de gestación.

Sin embargo, el problema del número de células madre hematopoyéticas requeridas para un trasplante efectivo permanece abierto y relevante. Se están intentando resolverlo utilizando el alto potencial de autorreproducción de células hematopoyéticas del hígado embrionario in vitro con su estimulación por citoquinas y factores de crecimiento. Con perfusión constante en el biorreactor de la GSC temprana del hígado embrionario, después de 2-3 días en la salida es posible obtener el número de células hematopoyéticas del tallo 15 veces más altas que su nivel basal. A modo de comparación, debe tenerse en cuenta que para lograr un aumento de 20 veces en el rendimiento de la sangre de cordón HSC en las mismas condiciones, lleva al menos dos semanas.

Por lo tanto, el hígado embrionario difiere de otras fuentes de células madre hematopoyéticas con un mayor contenido de células progenitoras hematopoyéticas comprometidas y tempranas. En el cultivo con células hepáticas fetales con factores de crecimiento con el fenotipo CD34 + forma CD45Ra1 CD71l0W 30 veces más colonias que las células de sangre de cordón similares, y 90 veces más que la médula ósea HSCs. El más pronunciado en estas fuentes de diferencia en el contenido de las células progenitoras hematopoyéticas tempranas forman colonias mixtas - el número de CFU-GEMM en el hígado fetal sobrepasa la de la sangre del cordón y la médula ósea, respectivamente 60 y 250 veces.

Importante es el hecho de que hasta la semana 18 de desarrollo embrionario (durante el comienzo de la hematopoyesis en la médula ósea) en la implementación de la función hematopoyética implica más de 60% de las células hepáticas. Desde antes de la semana 13 de desarrollo fetal en seres humanos son el timo ausente y timocitos respectivamente, el trasplante de células de hígado fetal hematopoyéticos de 6-12 semanas de gestación reduce significativamente el riesgo de reacción "injerto contra huésped" y no requiere la selección de un donante histocompatible, ya que permite relativamente fácil de lograr quimerismo hematopoyético.