Expansión del nicho de células stem/progenitoras asociada a cambios en la expresión de marcadores específicos en hipófisis durante la gestación y lactancia

Abstract

La presencia de células stem (SC) ha sido demostrada principalmente en órganos con alta renovación celular y capacidad de regeneración, tales como la piel, intestino y médula ósea. Sin embargo, actualmente, han sido descriptos nichos de SC especializados en tejidos con bajo potencial de renovación o regeneración, tales como músculo, corazón, cerebro y la glándula hipofisaria, entre otros. La población de células adenohipofisarias manifiesta adaptaciones dinámicas en respuesta a fluctuaciones hormonales producidas en diferentes estados reproductivos tales como pubertad, gestación y lactancia, llevando a hipotetizar que la plasticidad que exhibe la glándula en situaciones fisiológicas, podría deberse al reclutamiento y diferenciación de células stem/progenitoras (CS/P). Sin embargo, exactamente cómo y cuándo ocurre este proceso aún permanece sin dilucidar. En el presente trabajo nos propusimos identificar las CS/P en hipófisis adultas, demostrándose la localización topográfica de células con características embrionarias en la zona marginal (ZM) e identificando a nivel ultraestructural, la expresión de marcadores asociados al fenotipo de células indiferenciadas como es el caso del receptor de membrana GFRa2, los factores de transcripción, Sox2, Oct-4 y para células progenitoras, Sox9. Completando la caracterización del nicho de CS/P en la hipófisis, se identificaron células de fenotipo mesenquimal, positivas para Nestin y Vimentina. Para completar la caracterización morfológica y funcional de las SC, las mismas fueron aisladas in vitro como estructuras esféricas, denominadas “pituesferas” a partir de cultivos hipofisarios de ratas adultas. Las células que componen los esferoides presentaron expresión de GFRa2, Oct-4, Sox2 y Sox9. Luego se realizó el ensayo de auto-renovación el cual reveló que una única célula origina un esferoide completo y que además, mantenidas en medios específicos fueron capaces de diferenciarse a células PRL+ y otras con fenotipo similar al neuronal, Tuj-1+ y GFAP+. Estos resultados demostraron la capacidad de las SC de formar esferoides en cultivo y de diferenciarse a distintos linajes celulares, lo cual indica el grado de pluripotencialidad de esta población de células hipofisarias. El ciclo estral, la gestación y lactancia, representan modelos fisiológicos adecuados para analizar la contribución de la población de SC en la generación de poblaciones celulares con diferente grado de diferenciación para finalmente suplir el requerimiento de nuevas 9 células endocrinas maduras. Para esclarecer este mecanismo, nos propusimos evaluar posibles fluctuaciones de los marcadores de CS/P en los modelos antes mencionados. Los resultados obtenidos mostraron una up-regulación de los marcadores de células indiferenciadas (GFRa2, Sox2 y Oct-4) al término de la gestación en ZM, mientras que Sox9 (marcador de células progenitoras) incrementó significativamente a mitad de la gestación y en lactancia activa. En relación al marcador de células comprometidas con un linaje celular, Pit-1, se detectó un aumento en el adenoparénquima (AP) al comienzo de la lactancia. En los estados reproductivos gestación y lactancia, se evaluó además, la proliferación de células localizadas en ZM y AP, mediante la incorporación de BrdU. En ZM se observó un mayor número de células proliferantes al término de la gestación, disminuyendo en lactancia activa. Sin embargo, en AP se cuantificó un incremento de células BrdU+ en lactancia temprana, seguido por una disminución en lactancia activa. Mediante ensayos de inmunofluorescencia se observaron células BrdU+ que expresaron GFRa2 en ZM ó Sox9 en AP a término de la gestación y en lactancia temprana, respectivamente. Los hallazgos obtenidos permitieron identificar y caracterizar las SC en hipófisis adulta y la localización del nicho en la zona marginal. Además, las fluctuaciones observadas en los marcadores específicos de CS/P en forma conjunta con los índices de proliferación cuantificados en ZM y AP, sugieren una expansión del nicho en hipófisis de ratas al término de la gestación e inicio de la lactancia, contribuyendo al origen de poblaciones de células productoras de hormonas y a la plasticidad hipofisaria.