El sistema linfático puede originar vasos sanguíneos: por qué este hallazgo impactará en terapias regenerativas

* Este contenido fue producido por expertos del Instituto Weizmann de Ciencias, uno de los centros más importantes del mundo de investigación básica multidisciplinaria en el campo de las ciencias naturales y exactas, situado en la ciudad de Rejovot, Israel.

Nuestros orígenes familiares tienden a determinar nuestro futuro de muchas maneras. Científicos del Instituto Weizmann de Ciencias publicaron un estudio en Nature donde informaron de un descubrimiento que indica que lo mismo sucede con los vasos sanguíneos. Los investigadores descubrieron que los vasos sanguíneos se forman a partir de progenitores inesperados y demostraron que este origen inusual determina la función futura de los vasos.

“Hemos descubierto que los vasos sanguíneos deben proceder de la fuente correcta para funcionar correctamente; es como si recordaran de dónde vienen”, explicó la líder del equipo, la profesora Karina Yaniv.

Los vasos sanguíneos que irrigan los distintos órganos varían considerablemente de un órgano a otro. Por ejemplo, como los riñones realizan una función de filtración, sus paredes tienen pequeños orificios que permiten el paso eficiente de sustancias. En el cerebro, las mismas paredes son casi herméticas, lo que garantiza un bloqueo protector conocido como barrera hematoencefálica. Las paredes de los vasos sanguíneos de los pulmones también están adaptadas a otra función: facilitar el intercambio gaseoso.

A pesar de la importancia vital del sistema vascular, todavía no se sabe muy bien cómo se producen estas diferencias entre los distintos vasos sanguíneos. Hasta ahora, se sabía que estos vasos tenían su origen en dos fuentes: vasos sanguíneos ya existentes o células progenitoras que maduran y se diferencian para formar las paredes de los vasos. En este estudio, el investigador postdoctoral Dr. Rudra N. Das, que trabaja en el laboratorio de Yaniv en el Departamento de Inmunología y Biología Regenerativa, descubrió que los vasos sanguíneos pueden desarrollarse a partir de una fuente previamente desconocida: los vasos linfáticos. Esta tercera fuente se descubrió en peces cebra transgénicos, cuyas células fueron marcadas con marcadores fluorescentes recientemente establecidos que permiten el rastreo.

“Se sabía que los vasos sanguíneos pueden dar origen a los vasos linfáticos, pero hemos demostrado por primera vez que el proceso inverso también puede tener lugar en el transcurso del desarrollo y el crecimiento normales”, afirma Das. Al rastrear el crecimiento de las aletas en el cuerpo de un pez cebra juvenil, Das vio que incluso antes de que se formaran los huesos, las primeras estructuras que surgieron en una aleta fueron los vasos linfáticos. Algunos de estos vasos luego perdieron sus características y se transformaron en vasos sanguíneos.

Esto parecía inexplicablemente un despilfarro: ¿por qué los vasos sanguíneos de las aletas no habían brotado simplemente de un gran vaso sanguíneo cercano? Das y sus colegas proporcionaron una explicación al analizar peces cebra mutantes que carecían de vasos linfáticos. Descubrieron que cuando los vasos linfáticos estaban ausentes, los vasos sanguíneos brotaban en las aletas en crecimiento de estos mutantes, ramificándose a partir de vasos sanguíneos existentes y cercanos. Sin embargo, sorprendentemente, en este caso las aletas crecieron de forma anormal, con huesos malformados y hemorragia interna. Una comparación reveló que en los peces mutantes, una cantidad excesiva de glóbulos rojos entró en los vasos sanguíneos recién formados en las aletas, mientras que en los peces normales con vasos sanguíneos derivados del sistema linfático, esta entrada estaba controlada y restringida.

La escasez de glóbulos rojos aparentemente creó condiciones de bajo oxígeno que se sabe que favorecen el desarrollo ordenado de los huesos. En cambio, en el pez mutante, un exceso de glóbulos rojos alteró estas condiciones, lo que bien podría explicar las anomalías observadas. En otras palabras, solo los vasos sanguíneos que habían madurado a partir de vasos linfáticos eran perfectamente adecuados para su función especializada: en este caso, el desarrollo adecuado de las aletas.

Como los peces cebra, a diferencia de los mamíferos, muestran una notable capacidad para regenerar la mayoría de sus órganos, Das y sus colegas se propusieron explorar cómo una aleta volvería a crecer después de una lesión. Vieron que todo el proceso que habían observado durante el desarrollo de las aletas se repetía durante su regeneración: es decir, los vasos linfáticos crecían primero y solo después se transformaban en vasos sanguíneos. “Este hallazgo respalda la idea de que la creación de vasos sanguíneos a partir de diferentes tipos de células no es casualidad: sirve a las necesidades del cuerpo”, afirma Das.

Es probable que los hallazgos del estudio sean relevantes para otros vertebrados, además del pez cebra, incluidos los humanos. “En estudios anteriores, todo lo que descubríamos en los peces solía demostrarse que también era válido para los mamíferos”, afirma Yaniv.

Y añade: “En un nivel más general, hemos demostrado que existe un vínculo entre la “biografía” de una célula de un vaso sanguíneo y su función en el organismo adulto. Hemos demostrado que la identidad de una célula está determinada no solo por su lugar de “residencia” o por el tipo de señales que recibe del tejido circundante, sino también por la identidad de sus “padres”.

El estudio podría abrir nuevas vías de investigación en medicina y en estudios sobre el desarrollo humano. Por ejemplo, podría ayudar a aclarar la función de la vasculatura especializada de la placenta humana que permite el establecimiento de un entorno con poco oxígeno para el desarrollo del embrión. También podría contribuir a la lucha contra enfermedades comunes: los ataques cardíacos podrían ser más fáciles de prevenir y tratar si identificamos las características especiales de los vasos coronarios del corazón; podrían desarrollarse nuevas terapias para privar al cáncer de su suministro de sangre si sabemos exactamente cómo se produce este suministro; y saber cómo los vasos sanguíneos del cerebro se vuelven impermeables podría ayudar a suministrar medicamentos a los tejidos cerebrales de manera más efectiva. En otra dirección crucial, los hallazgos podrían tener aplicación en la ingeniería de tejidos, ayudando a suministrar a cada tejido el tipo de vaso que necesita.

Yaniv, cuyo laboratorio se especializa en el estudio del sistema linfático, se siente particularmente reivindicada por el nuevo papel que el estudio ha revelado para los vasos linfáticos: “Normalmente, se los considera como los primos pobres de los vasos sanguíneos, pero tal vez sea justo lo contrario. De hecho, podrían tener prioridad en muchos casos”.

Los participantes del estudio también incluyeron a Yaara Tevet, Stav Safriel, Noga Moshe, Giuseppina Lambiase, el Dr. Ivan Bassi, el Dr. Julian Nicenboim y el Dr. Roi Avraham del Departamento de Inmunología y Biología Regenerativa de Weizmann; el Dr. Yanchao Han y el Prof. Kenneth D. Poss de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke; Matthias Brückner y el Prof. Wiebke Herzog de la Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg y el Instituto Max Planck de Biomedicina Molecular; y Dana Hirsch y la Dra. Raya Eilam-Altstadter del Departamento de Recursos Veterinarios de Weizmann.

La investigación de la profesora Yaniv cuenta con el apoyo del Instituto M. Judith Ruth de Investigación Preclínica del Cerebro. Es directora del Centro Aharon Katzir-Katchalsky y titular de la Cátedra Enid Barden y Aharon J. Jade en memoria del cantautor John Y. Jade.