Papel de la conexina 43 y la comunicación intercelular mediada por uniones en hendidura en células madre embrionarias de ratón

Resumen

En cultivo, las células madre embrionarias (ESC) son capaces de autorenovarse continuamente mientras guardan su pluripotencialidad, es decir su capacidad de diferenciarse hacia células de las tres capas germinales. A pesar de su importancia en la medicina regenerativa, de momento no se conocen en profundidad los mecanismos implicados en el mantenimiento de las ESC en estado indiferenciado y proliferativo. En esta tesis se ha estudiado el papel de la comunicación intercelular en dichos procesos. Mediante la técnica de Recuperación de la Fluorescencia Después del Blanqueamiento (FRAP) se ha establecido que las ESC de ratón de la línea D3 comunican entre sí vía uniones en hendidura (gap junctions) funcionales. También se ha descrito que en esta comunicación intercelular mediada por gap junctions (GJIC) un papel crucial lo ejerce la conexina 43 (Cx43). El bloqueo farmacológico de la GJIC y más en concreto la inhibición específica de la Cx43 mediante RNA de interferencia causan graves alteraciones en la morfología y las capacidades de las células indiferenciadas. Los cultivos de ESC deficientes de GJIC y Cx43 pierden su estado indiferenciado que se manifiesta por la disminución de la expresión de marcadores de indiferenciación como fosfatasa alcalina, Oct-3/4 y Nanog. En algunas células de estos cultivos también se detecta la expresión de los marcadores de neuroectodermo Neurofilamento-200 y GFAP. En línea con estas observaciones las células con la Cx43 inhibida presentan una menor tasa de proliferación.%&/Al bloquear la GJIC y la Cx43, las ESC no son capaces de agruparse en cuerpos embrionarios, esferas tridimensionales que forman las células indiferenciadas en suspensión. Esta observación indica que la falta de Cx43 y comunicación intercelular causan cambios graves en las propiedades pluripotenciales de las ESC. Al retirar los inhibidores de la GJIC y la Cx43, las células vuelven a ser capaces de agruparse en estas estructuras 3D. Esta reversibilidad, junto con ensayos de viabilidad y apoptosis, demuestran que el bloqueo farmacológico y molecular no ejercen efecto dañino sobre los cultivos.%&/Los resultados obtenidos en esta tesis conceden un papel crítico de la GJIC y la Cx43 en la regulación de la auto-renovación y el mantenimiento de la pluripotencialidad de las ESC. La GJIC, por tanto, resulta de crucial importancia para el mantenimiento de las propiedades básicas de las ESC, y se tiene que considerar en serio tanto en caso de mantenerlas como stock en estado indiferenciado como a la hora de usarlas para obtener tipos celulares específicos.