Ingeniero en Biotecnología Molecular / Las células madre mesenquimales (MSC) son un grupo heterogéneo de células
multipotentes que han adquirido gran importancia en el último tiempo debido a su
potencial aplicación en el desarrollo de terapias celulares. La principal limitante para
estos tratamientos ha resultado ser la dificultad para el aislamiento de un número
suficiente de células para los procedimientos propuestos. Recientemente, se ha
identificado una población de estas células en el fluido menstrual, lo que permitiría
superar esta dificultad. Las células madre aisladas desde fluido menstrual (MenSC) son
una población de MSC cuyo aislamiento poco invasivo y regularidad de obtención las
ubican en una posición ideal para el desarrollo de terapias celulares. Entre las
características más destacadas de este tipo celular se encuentran una alta tasa
proliferativa, una alta estabilidad cariotípica y buenas propiedades pro-angiogénicas y
migratorias. Sin embargo, aún se desconocen gran parte de las propiedades y funciones
de las MenSC, especialmente las relacionadas al nicho en donde se encuentran. Con
respecto a este nicho, es posible hipotetisar que uno de los procesos en el cual las
MenSC podrían tener un rol regulatorio correspondería a la implantación embrionaria,
que a su vez está regulada por los cambios hormonales del ciclo menstrual que generan
un endometrio receptivo, capaz de interactuar con el embrión y permitir la implantación.
Por lo tanto, se investigaron los efectos de los cambios hormonales del ciclo menstrual
sobre las MenSC aisladas de pacientes sanas, con el fin de evaluar cambios fenotípicos,
especialmente los referidos (directa o indirectamente) al proceso de la implantación
embrionaria. Para esto se cultivaron MenSC en condiciones que imitan el contexto
hormonal que ocurre durante el ciclo menstrual, es decir, las concentraciones de
Estrógeno y Progesterona tanto de la ovulación como del periodo de máxima
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receptividad uterina, conocido como “ventana de implantación”. Los primeros genes
analizados fueron aquellos que han sido reportados repetidamente como importantes
para la ventana de implantación, tal es el caso del factor inhibidor de leucemia (LIF),
Factor de Crecimiento Vascular Endotelial A (VEGFa), Factor de Crecimiento
Transformante beta 1 (TGF-β), y Homeobox A-10 (HOXA-10). De los cuatro marcadores
investigados solo LIF presentó diferencias significativas respecto al control al tratar a las
MenSC con las concentraciones de Progesterona y Estradiol que imitan la ovulación y la
ventana de implantación. Las segundas características evaluadas, fueron las
propiedades pro-migratorias y pro-angiogénicas de las MenSC en respuesta a las
hormonas del ciclo menstrual. Las MenSC estimuladas con las diferentes
concentraciones de hormonas no presentaron diferencias significativas en su capacidad
migratoria independientemente del tratamiento realizado. Por el contrario, tanto la
capacidad de las MenSC de inducir la generación túbulos en células endoteliales de
cordón umbilical, como la expresión de los marcadores pro-angiogénicos Endoglina
(CD105) y Factor de Crecimiento de Fibroblastos 2 (FGF-2) presentaron diferencias
significativas respecto al control al tratar a las MenSC con las concentraciones de
Progesterona y Estradiol que se suceden desde la ovulación hasta la ventana de
receptividad del ciclo menstrual. Estos resultados apoyan la posibilidad de que las
MenSC podrían estar participando en procesos relevantes para la implantación del
embrión como son los procesos de angiogenesis. Este conocimiento podría ser
importante para entender de mejor manera el rol de las MenSC en la regulación del
proceso fisiológico de la implantación, como su participación en los procesos
fisiopatológicos relacionados con ella, abriendo la puerta a potenciales usos como
marcadores de enfermedades relacionadas a la implantación o a la generación de
terapias celulares basadas en sus propiedades. / Mesenchymal stem cells (MSCs) are a heterogeneous group of multipotent cells that
have acquired great importance in recent years due to their potential application in the
development of cellular therapies. The main limitation for these treatments has been the
difficulty in isolating enough cells for the proposed procedures. Recently, a population of
these cells has been identified in the menstrual fluid, which would allow to overcome this
difficulty. Stem cells isolated from menstrual fluid (MenSC) are a population of MSCs
whose minimally invasive isolation and regularity of collection place them in an ideal
position for the development of cellular therapies. Among the most outstanding features
of this cell type are a high proliferative rate, high karyotype stability and good proangiogenic
and migratory properties. However, much of the properties and functions of
the MenSC, especially those related to the niche in which they are found, are still
unknown. Regarding this niche, it is possible to hypothesize that one of the processes in
which the MenSC could have a regulatory role would correspond to the embryonic
implantation, which in turn is regulated by the hormonal changes of the menstrual cycle
that generate a receptive endometrium, capable of interacting with the embryo and
allowing implantation. Hence, the effects of the hormonal changes of the menstrual cycle
on the MenSC isolated from healthy patients were investigated to evaluate for phenotypic
changes, especially those referred (directly or indirectly) to the process of embryo
implantation. For this, MenSC were cultured in conditions that mimic the hormonal
context that occurs during the menstrual cycle, i.e. the estrogen and progesterone
concentrations of both the ovulation and the period of maximum uterine receptivity,
known as the "implantation window". The first genes analyzed were those that have been
repeatedly reported as important for the implantation window, such as Leukemia
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Inhibitory Factor (LIF), Vascular Endothelial Growth Factor A (VEGFa), Transforming
Growth Factor beta 1 (TGF -β) and Homeobox A-10 (HOXA-10). Of the four markers
investigated, only LIF showed significant differences compared to the control when
treating the MenSC with the concentrations of Progesterone and Estradiol that mimic the
ovulation and the implantation window. The following characteristics evaluated were the
pro-migratory and pro-angiogenic properties of MenSC in response to menstrual cycle
hormones. MenSC stimulated with the different concentrations of hormones did not
present significant differences in their migratory capacity regardless of the treatment
performed. In contrast, both the ability of MenSC to induce tubule generation in umbilical
cord endothelial cells (HUVEC) and the expression of the pro-angiogenic markers
Endoglin (CD105) and Fibroblast Growth Factor 2 (FGF-2) showed significant differences
in respect of the control when treating the MenSC with the concentrations of
Progesterone and Estradiol that transpire since the ovulation to the window of receptivity
of the menstrual cycle. These results support the possibility that the MenSC could be
involved in processes relevant to the implantation of the embryo such as the process of
angiogenesis. This knowledge could be important to better understand the role of the
MenSC in the regulation of the physiological process of implantation, as well as its
participation in the pathophysiological processes related to it, opening the door to
potential uses as markers of diseases related to implantation or the generation of cellular
therapies based on their properties.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/145556 |
| Date | 28 July 2017 |
| Creators | Venegas Duarte, Sebastian Raul. |
| Contributors | Illanes, Sebastián, Varas Godoy, Manuel, Sanhueza Tohá, Magdalena, Palma, Verónica, Delgado, Ricardo |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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