Los hallazgos podrían proporcionar información sobre el desarrollo temprano e informar estrategias para la administración de medicamentos
Crédito: Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver, Institutos Nacionales de la Salud
Las células que recubren la vena umbilical secretan una vesícula extracelular —una estructura diminuta similar a un globo que influye en otras células— recién descubierta, sugiere un estudio realizado por investigadores de los Institutos Nacionales de la Salud. Estas vesículas extracelulares, que los investigadores denominaron microvesículas multicompartimentales, son liberadas por las células que recubren los vasos sanguíneos umbilicales. Las pequeñas estructuras albergan y pueden liberar vesículas aún más pequeñas, llamadas exosomas, que contienen moléculas que se sabe que interactúan con otras células e influyen en su función.
Los hallazgos pueden tener implicaciones para comprender el desarrollo fetal y pueden informar estrategias para usar vesículas extracelulares para administrar medicamentos y otras terapias.
El estudio fue realizado por Jennifer D. Petersen, Ph.D., Microscopista Electrónica, y Joshua Zimmerberg, M.D., Ph.D., Investigador Principal, en el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver de los NIH, junto a otros colegas. Aparece en la revista Journal of Extracellular Biology.
Antecedentes
Desde las bacterias hasta las plantas y los animales, las células secretan vesículas extracelulares que contienen proteínas, enzimas, ADN y otras moléculas capaces de transmitir mensajes químicos entre una célula y otra. Después de que se liberan de una célula, las vesículas extracelulares pueden viajar a otras células en la misma vecindad o recorrer distancias más largas a través de la sangre, el líquido cefalorraquídeo o el líquido amniótico. Estudios recientes han demostrado que las vesículas extracelulares pueden usarse para detectar ciertos tipos de cáncer.
Las células endoteliales recubren la superficie interna de los vasos sanguíneos y linfáticos. Controlan el intercambio de oxígeno y nutrientes entre los vasos y los tejidos circundantes. Las células endoteliales liberan una gran proporción de las vesículas extracelulares que se encuentran en la sangre, que a su vez liberan sustancias que regulan el funcionamiento de los vasos sanguíneos, evitan la formación de coágulos en el revestimiento de células endoteliales, protegen contra la inflamación y promueven la formación de nuevos vasos sanguíneos.
Para el estudio actual, los investigadores utilizaron microscopía electrónica para observar la formación de vesículas extracelulares a partir de cultivos de células endoteliales que recubren la superficie de la vena umbilical.
Resultados
Los investigadores primero usaron células endoteliales de la vena umbilical para confirmar la presencia de protuberancias similares a dedos en la superficie celular, de las cuales se había demostrado previamente que las vesículas extracelulares se pellizcan y entran en el torrente sanguíneo. Observaron que estas protuberancias a menudo contienen orgánulos celulares (estructuras dentro de las células) unidos a la membrana. También observaron vesículas por fuera de la periferia de las células. Estas contenían orgánulos similares a los que se ven en las protuberancias, lo que los investigadores creen que indica que probablemente se formaron al pellizcarse de las protuberancias.
Debido a que este nuevo tipo de vesícula extracelular constaba de vesículas dentro de vesículas, los autores las describieron como microvesículas multicompartimentales (MCMV). Algunos de los orgánulos celulares dentro de las MCMV incluían mitocondrias y retículo endoplasmático, lo que indica que las MCMV pueden tener su propia fuente de energía metabólica.
Importancia
El estudio identificó microvesículas multicompartimentales, una nueva clase de vesícula extracelular en los vasos del cordón umbilical. Se necesitan estudios futuros para determinar la función de estas vesículas, las moléculas que liberan y si pueden llegar a los vasos dentro del feto y desde allí influir en el desarrollo fetal. Debido a que la placenta es conjuntamente materna y fetal, pueden representar un nuevo medio de comunicación entre las células maternas y fetales.
Referencia
Petersen, JD, et al. Endothelial cells release microvesicles that harbour multivesicular bodies and secrete exosomes. Journal of Extracellular Biology. 2023.
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