Una nueva técnica de trasplante de grasa mamaria para visualizar la generación de vasos de células madre endoteliales vasculares

Durante el desarrollo y la homeostasis, el crecimiento vascular y la remodelación se llevan a cabo fielmente de acuerdo con el crecimiento y la reparación del órgano. La angiogénesis describe la generación de nuevos vasos a partir de vasos sanguíneos preexistentes y se considera una fuerza principal que media en estos cambios vasculares dinámicos. Cada vaso sanguíneo está revestido interiormente con una capa de células endoteliales (ECs), y parecen ser la base de la arquitectura de los vasos. Durante mucho tiempo, el mecanismo a través del cual se repone el pool de EC durante la homeostasis permaneció incierto, y se discutieron si la rotación vascular es el resultado de la proliferación madura de la EC o es la contribución de las actividades vasculares de la madre / progenitor. Debido a la falta de evidencia fisiológica directa, la existencia y la identidad celular de las células madre endoteliales vasculares (VESCs) también permanecieron controversiales.

Uno de los métodos más comunes utilizados para verificar el comportamiento de las células madre es a través del transplanTación de células madre putativas en ratones receptores. Este método mide el potencial stemness de células madre candidatas in vivo. El trasplante se aplicó por primera vez al estudio de las células madre de la médula ósea ¹ , lo que contribuyó al establecimiento de las características jerárquicas del sistema hematopoyético ² . En el campo endotelial, un tapón de matriz de membrana basal ( por ejemplo, matrigel) insertado subcutáneamente bajo la piel de flanco ha sido un ensayo de angiogénesis in vivo estándar usado para dirigir las capacidades de formación de vasos de ECs trasplantadas. Múltiples métodos experimentales, incluyendo la formación de colonias en sistemas de cultivo 3D y el trasplante, han sugerido potencial de EC progenitor / VESC poblaciones ^{3 , 4 , 5 , 6} . Sin embargo, dado que las CE incrustadas en la matriz de la membrana basal están relativamente separadas deEl tejido circundante, esto no proporciona el ambiente de nicho óptimo requerido para explorar completamente el potencial angiogénico de las células trasplantadas. Como resultado, los vasos formados dentro del tapón de la matriz son predominantemente capilares y son funcionalmente no medibles.

La glándula mamaria se desarrolla postnatalmente, con el crecimiento más robusto que se produce durante la pubertad y el embarazo. En la etapa puberal, el epitelio mamario experimenta una rápida expansión, para ocupar toda la almohadilla de grasa mamaria, acompañada de la remodelación eficiente de las estructuras vasculares circundantes. Así, la glándula mamaria ofrece un excelente modelo para el estudio de la angiogénesis. Proporciona espacio, matriz y estímulos angiogénicos ricos a partir del epitelio mamario en crecimiento y por lo tanto es un sitio de injerto ideal para evaluar el potencial angiogénico de células exógenas. Además, la almohadilla de grasa mamaria permite que los vasos exógenos formados se integren con el sistema de circulación del huésped, permitiendo además fY que representan una ventaja sobre el trasplante subcutáneo.

Aunque los ensayos de cultivo y trasplante in vitro son una manera eficaz de investigar las propiedades de regeneración de una población celular, se sabe que tales ensayos pueden estimular la plasticidad cuando las células son retiradas de sus hábitats nativos y pueden ser inducidos cuando las células se desconectan de Su entorno fisiológico ⁷ . Por lo tanto, obtener la evidencia directa in vivo del destino celular es el enfoque clave para avanzar en la comprensión actual del comportamiento de las poblaciones endoteliales.

El mapeo genético del destino ( es decir, el rastreo del linaje in vivo ) es imprescindible para la identificación de VESCs y para la investigación de sus propiedades en el sistema corporal, ya que puede revelar el comportamiento in vivo de las células madre en su contexto fisiológico y la stemness real puede ser juzgado. Lineage traciNg proporciona evidencia directa de la persistencia a largo plazo ( es decir, auto-renovación) de los VESC candidatos y su capacidad para producir tipos celulares para el tejido de origen ( es decir, la potencia de diferenciación).

Este protocolo describe una nueva técnica de trasplante de grasa mamaria y un método de seguimiento de linaje para observar la capacidad de generación de vasos de VESCs. Estas técnicas superan las deficiencias de los ensayos disponibles actualmente y proporcionan una nueva forma de evaluar óptimamente las propiedades de las células madre de los VESC. Estos enfoques son herramientas eficientes que pueden usarse para evaluar el comportamiento y las propiedades formadoras de vasos de las poblaciones endoteliales, así como para determinar la alteración de la potencia de las células vasculares en un ambiente patológico.