¿Cómo la inhibición de Rho Kinase (ROCK) promueve la reprogramación de iPSC?

iPSC (células madre pluripotentes inducidas) es una técnica a través de la cual una célula diferenciada se puede reprogramar a células madre menos diferenciadas que tienen varias aplicaciones terapéuticas. La reprogramación de las células se lleva a cabo con la ayuda de ciertos factores de transcripción tales como c-MYC, OCT4 (POU5F1), SOX2 y KLF4.

La proteína quinasa asociada a Rho (ROCK) es una quinasa que pertenece a las serina-treonina quinasas y depende de la Rho-GTPasa para su activación. Su función principal es regular la forma y el movimiento de las células actuando sobre el citoesqueleto. También regula la citocinesis y la apoptosis. Hay dos tipos principales de proteínas ROCK, a saber, ROCK1 y ROCK2. ROCK2 fosforila Ezrin [1], una proteína periférica de la célula, que eventualmente conduciría a la formación del grupo de la proteína Fas que juega un papel vital en la apoptosis mediante la activación de las moléculas de Caspasa.

En la técnica para iPSC, se observó la formación de agrupaciones similares a ESC, pero no se expandieron y eventualmente se apopusieron. Por lo tanto, se puede concluir que los iPSCs humanos y las ESC no pueden sobrevivir o proliferar en células individuales sin soporte de alimentación. El soporte del alimentador es necesario para evitar la disociación del cultivo celular y también para prevenir la diferenciación de las células ES. Sin embargo, había posibilidades de inflamación, contaminación, mutación, etc. al usar células alimentadoras que no daban los resultados deseados. Por lo tanto, se desarrolló una técnica de cultivo libre de células alimentadoras. Sin embargo, sin células alimentadoras, la célula reprogramada se disocia y sufre apoptosis. El uso del inhibidor de ROCK previene la apoptosis. La inhibición de ROCK aumenta la supervivencia de estas células reprogramadas, mejorando así la eficacia de la reprogramación.

Algunos puntos destacados adicionales del documento mencionado anteriormente.

TGFβ y sus familiares tienen un papel importante en la autorrenovación y la diferenciación de las células madre embrionarias. TGFβ es una citoquina prototípica para la inducción de la transición epitelio-mesenquimal y el mantenimiento del estado mesenquimal [2] .

TGFβ, JAK-STAT y MEK-ERK vía juega un papel esencial en la diferenciación de las células madre en un tipo particular de célula. Por ejemplo, la vía JAK-STAT ayuda en la diferenciación / transición de la célula madre hematopoyética a glóbulos rojos, leucocitos, etc., dependiendo de las hormonas (como la eritropoyetina) o citoquina (como IL5, IL6).

Referencia y lecturas adicionales

1. Lai, WH, Ho, JCY, Lee, YK, Ng, KM, Au, KW, Chan, YC, Lau, CP, Tse, HF y Siu, CW, 2010. La inhibición de ROCK facilita la generación de células madre pluripotentes inducidas por humanos en un sistema definido, alimentador y sin suero. Reprogramación celular (anteriormente “Cloning and Stem Cells”) , 12 (6), pp.641-653.
2. Lin, T., Ambasudhan, R., Yuan, X., Li, W., Hilcove, S., Abujarour, R., Lin, X., Hahm, HS, Hao, E., Hayek, A. y Ding , S., 2009. Una plataforma química para la inducción mejorada de iPSCs humanos. Nature methods , 6 (11), pp.805-808.
3. Conner, DA, 2001. Cultivo celular de tallo embrionario de ratón (ES). Protocolos actuales en Biología Molecular , pp.23-3.
4. Shi, J. y Wei, L., 2007. Rho cinasa en la regulación de la muerte celular y la supervivencia. Archivum immunologiae et therapiae experimentalis , 55 (2), pp.61-75.
5. Cultivo dependiente de alimentador de células madre embrionarias humanas (hESCs)
6. Para entender la vía MEk-ERK, consulte mi respuesta anterior:

La respuesta de Harsh Oza a ¿Cuál es la vía de señalización de tirosina quinasa? ¿Cómo se relaciona con el cáncer?

Notas a pie de página

[1] Ezrin – Wikipedia

[2] Una plataforma química para mejorar la inducción de iPSCs humanos.