Evaluación del efecto del co-cultivo de células madre mesenquimales y endoteliales en condiciones de hipoxia y normoxia, en la modulación de células madre hematopoyéticas utilizando un sistema de cultivo en 3D por levitación magnética.

En el tratamiento de neoplasias hematológicas, inmunodeficiencias y aplasias medulares una de las opciones terapéuticas más utilizadas es el trasplante de células madre hematopoyéticas (CMH) desde tejidos como médula ósea (MO), sangre de cordón umbilical (SCU) o sangre periférica (SP). Debido a que el porcentaje de CMH en MO es superior al registrado en SCU, se ha observado que los trasplantes de MO realizados en pacientes adultos, regeneran más rápidamente la actividad hematopoyética e inmunológica que los realizados a partir de SCU acorde con el tiempo de recuperación del recuento de neutrófilos en sangre periférica observado en los pacientes trasplantados (MO 15-20 días vs. SCU 20-28 días); no obstante, el trasplante a partir de MO exige una alta compatibilidad entre los sistemas HLA donante-receptor, disminuyendo la probabilidad de encontrar donantes compatibles, contrario a lo demostrado cuando se realiza el procedimiento con SCU donde se ha observado una mayor permisibilidad al respecto[10. Esto demuestra que si bien los trasplantes de CMH se vienen realizando desde hace varios años, aún existen importantes limitaciones en ésta estrategia terapéutica que se relacionan fundamentalmente con la disponibilidad de donantes compatibles y con el número necesario de CMH para regenerar en un corto periodo de tiempo la MO y disminuir la inmunodepresión prolongada en los pacientes trasplantados. En lo que se refiere particularmente con el bajo número de CMH detectadas en SCU, se han realizado diversos ensayos de trasplantes con dos unidades de SCU y con la expansión in vitro de éstas células con citocinas exógenas para corregir dicho problema; sin embargo, se demostró que el trasplante con dos unidades de SCU incrementa la incidencia de enfermedad de injerto vs. huésped (EIVH)[10, 11 y la expansión in vitro, en presencia de citocinas exógenas, promueve la diferenciación de las CMH induciendo la pérdida de sus características multipotentes[8, 12. Por lo tanto, el problema de investigación de éste proyecto está centrado en superar las falencias existentes en la regeneración de la MO a través de una estrategia terapéutica novedosa que permita regenerar la actividad de la MO en corto tiempo (como se observa en trasplante convencional de MO) con una menor restricción en la compatibilidad del sistema HLA (demostrada en trasplantes con SCU) que potencialice la capacidad regenerativa de las CMH. Por otro lado, se ha demostrado de forma independiente, que poblaciones residentes en el microambiente de la médula ósea, como las células madre mesenquimales (CMM) y las células endoteliales, así como las diferentes concentraciones de oxígeno (O2) detectadas en éste tejido, pueden modular la proliferación, autorenovación, diferenciación y migración de las CMH, por lo tanto la pregunta de investigación que se espera abordar con este proyecto es: ¿Cómo en un sistema en el que se integran simultáneamente CMM, células endoteliales y diferentes concentraciones de oxígeno, se condiciona la proliferación, estado de diferenciación, biogénesis mitocondrial y multipotencia de CMH de SCU?