Descubren un nuevo mecanismo de formación de plaquetas en la sangre

Un estudio publicado este lunes por el Grupo de Cáncer y División Celular del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) en la revista Developmental Cell describe cómo las células que dan lugar a las plaquetas, los megacariocitos, pueden ser reprogramadas artificialmente en las plaquetas para reconstruir sus niveles en la sangre.Según explica el investigador principal de este trabajo, Marcos Malumbres, "los resultados no sólo pueden ayudar al tratamiento de la trombocitopenia sino también incentivar el diseño de mejores terapias para tratar el cáncer".
La trombocitopenia es una enfermedad caracterizada por un nivel de plaquetas más bajo de lo normal y, por lo general, los pacientes sufren sangrado incontrolable que da lugar a hematomas y hemorragias e, incluso, la muerte.
Las plaquetas son pequeñas células que participan en la coagulación de la sangre y entender cómo estas células son producidas por el cuerpo podría ser de gran utilidad para el alivio de la enfermedad, cuya incidencia aumenta de forma exponencial en los enfermos que se someten a quimioterapia. Tal es la gravedad de los síntomas de estos pacientes que, incluso, puede conducir a suspender el tratamiento.
Las plaquetas se producen de una manera muy peculiar y rara en los seres humanos o, incluso, en otras células animales: los megacariocitos crecen durante su desarrollo hasta un punto en el que se convierten en células gigantes y luego se rompen para formar células minúsculas llamadas plaquetas. Este impulso en el crecimiento se realiza mediante varias rondas de duplicación del material genético que producen células grandes con un número mayor de lo habitual de juegos completos de cromosomas.
Mediante el empleo de ratones modificados genéticamente, el equipo de Malumbres ha explorado los agentes de crecimiento celulares que orquestan este proceso. "Aunque la eliminación de las principales proteínas que regulan el crecimiento de megacariocitos genera, como pensábamos, una reducción en la producción de plaquetas, esto no ocurrió cuando quitamos Cdk1 [una proteína clave para el proceso]", realta Malumbres, quien agrega que incluso "cuando Cdk1 estaba ausente, los megacariocitos eran capaces de crecer en tamaño de una manera similar a las células normales".
Marianna Trakala, la primera autora de la investigación, estudió cómo era posible que los megacariocitos aumentaran de tamaño para producir plaquetas utilizando técnicas de videomicroscopía avanzada. "Este análisis reveló que las células deficientes en Cdk1 se sometieron a la reprogramación celular hacia un proceso conocido como 'endociclos', que también puede verse en otros tipos de células, como ciertas células de la placenta", dice Trakala. Los 'endociclos' permiten a los megacariocitos aumentar de tamaño de manera diferente de lo normal. "Este comportamiento es el resultado de la plasticidad de las células en respuesta a las diferentes situaciones de estrés", añade.
La identificación de esta nueva forma de generar plaquetas no es una simple curiosidad científica sino que podría tener aplicaciones médicas: "Inmediatamente nos preguntamos si reprogramando el ciclo celular hacia endociclos podríamos corregir la trombocitopenia inducida en otros modelos", dice Malumbres. Para ello, su grupo, en colaboración con los de Juan Méndez, Sagrario Ortega y Mariano Barbacid, eliminaron Cdk1 en ratones con trombocitopenia grave. La pérdida de Cdk1 fue capaz de aumentar el número de plaquetas y reducir la trombocitopenia en estos modelos animales.
Como subrayan los autores del estudio, la capacidad de estas células para someterse a la reprogramación puede ser útil en diferentes situaciones en las que es necesaria la recuperación de la trombocitopenia. Los resultados, en su opinión, también podría ayudar a "diseñar mejores tratamientos de cáncer mediante la descripción de los diferentes requisitos que las células normales o tumorales tienen hacia los reguladores del ciclo celular.
Bloquear Cdk1 u otras proteínas del ciclo celular es letal para las células tumorales, pero no afecta a los megacariocitos, lo que sugiere posibles usos para los inhibidores ya disponibles contra estos factores en diferentes neoplasias como las leucemias promegacariocíticas.