Las CFU-GEMM son unidades formadoras de colonias que generan células mieloides . Las células CFU-GEMM son las células progenitoras oligopotenciales [1] [2] de las células mieloides; por ello, también se las denomina células progenitoras mieloides comunes o células madre mieloides . "GEMM" significa granulocito , eritrocito , monocito y megacariocito . [3]
El progenitor mieloide común (CMP) y el progenitor linfoide común (CLP) son la primera rama de diferenciación celular en la hematopoyesis después del hemocitoblasto ( célula madre hematopoyética ).
En la terminología actual, CFU-S se refiere a las células madre pluripotentes que pueden diferenciarse en todos los tipos de células sanguíneas. Las CFU-S se dividen en dos linajes: el precursor linfoide (CFU-LSC) y el precursor mieloide (CFU-GEMM). La célula CFU-GEMM es capaz de diferenciarse en glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas, todos los cuales se encuentran normalmente en la sangre circulante. [4]
Se ha sugerido que los eosinófilos no derivan del progenitor mieloide común en los humanos. [5]
En la imagen adyacente, CFU-GEMM es el nombre científico del "progenitor mieloide común" que se encarga de formar todas las células de los linajes mieloides. Como se observa en la imagen, CFU-GEMM es capaz de producir un conjunto diverso de células. Madura hasta convertirse en megacariocito, eritrocito, mastocito o mieloblasto en función de la presencia de factores específicos que alientan a la célula a elegir un linaje a seguir.
Las células se caracterizan por expresar los marcadores de superficie celular CD 33, CD 34 y HLA-DR . [6] Estos marcadores de superficie son proteínas en la superficie que son exclusivas de células específicas y ciertos períodos de maduración, lo que permite a los investigadores diferenciar entre dos células diferentes, así como en qué etapa se encuentra la célula en su progresión de desarrollo.
La diferenciación y proliferación de CFU-GEMM son promovidas por factores de crecimiento, como interleucinas y citocinas. IL-3 y GM-CSF como factores individuales son igualmente activos en la estimulación de CFU-GEMM, pero la combinación de ambos factores produce efectos estimulantes aditivos sobre CFU-GEMM. El crecimiento de CFU-GEMM es estimulado por el factor de células madre, o SCF . Se ha descubierto que SCF también actúa en sinergia con GM-CSF, IL-6 , IL-3 , IL-11 o eritropoyetina para aumentar el número de CFU-GEMM. [6]
La CFU-GEMM da lugar a la CFU-GM (que da lugar a monoblastos y mieloblastos ), la CFU-Meg (que da lugar a megacarioblastos ) y la CFU-E (que da lugar a proeritroblastos ). La célula madre seguirá un linaje específico en función de la presencia de determinados factores de crecimiento y citocinas . El GM-CSF y la IL-3 trabajan juntos para estimular la producción de todas las líneas. Cuando hay eritropoyetina (EPO), se activará la producción de glóbulos rojos a partir de la CFU-GEMM. El G-CSF, el M-CSF, la IL-5, la IL-4 y la IL-3 estimulan la producción de neutrófilos, monocitos, eosinófilos, basófilos y plaquetas, respectivamente. [4]
Dado que la célula CFU-GEMM es un ancestro muy temprano de las células maduras de la sangre, normalmente no se encuentra en la sangre. Si bien está presente en la médula ósea , el lugar donde CFU-GEMM es más común es en el cordón umbilical entre una madre y su bebé. Se ha descubierto que estas células tienen una alta eficiencia de resiembra , lo que significa que cuando se extraen del cordón umbilical y se cultivan, un alto porcentaje de estas células son capaces de producir colonias. Los resultados de los estudios realizados por Carow, Hangoc y Broxmeyer en 1993 revelan que la CFU-GEMM puede clasificarse como una célula madre debido a su alta eficiencia de resiembra en presencia de ciertos factores de crecimiento y citocinas. [1]
El crecimiento y producción de CFU-GEMM y BFU-E dependen de factores estimuladores de una fuente de actividad promotora de explosión (BPA) como la liberación de interleucina-1 (IL-1) por monocitos , un estudio que se realizó en 1987. También se ha demostrado que los fibroblastos son capaces de secretar estas BPA, sin embargo solo responden a moléculas reguladoras como la interleucina-1. Los resultados mostraron que la IL-1 aumenta los efectos estimuladores de CFU-GEMM de manera dependiente de la dosis con una eficacia máxima alrededor de 140 ng/mL. Este estudio reveló que la IL-1 juega un papel importante en la regulación de la producción de factores estimuladores que influyen en las células progenitoras de la hematopoyesis . [7]
En otro estudio de 2014, los investigadores buscaban moléculas para estimular la proliferación de células madre hematopoyéticas a largo plazo (LT-HSC). Probaron una biblioteca de más de 5000 moléculas pequeñas, y todas, excepto una (UM729), suprimieron el crecimiento. Se generó un análogo más potente y se lo denominó UM171. En comparación con otras sustancias químicas similares, UM171 permitió una mayor proliferación de HSC y un menor número de células apoptóticas en comparación con los controles, junto con un mayor número de progenitores multipotenciales como CFU-GEMM. Además, UM171 no afectó la tasa de división. Cuando se usó junto con SR1, un factor de transcripción conocido , UM171 permitió la supresión de la diferenciación y condujo a un mayor crecimiento de CFU-GEMM. Estos resultados sugieren que UM171 + SR1 juntos mejoran la proliferación de células progenitoras y suprimen la diferenciación. [8]