Los glóbulos rojos transportan oxígeno desde los pulmones a todos los demás órganos, y las células madre formadoras de sangre deben producir alrededor de 200 mil millones de glóbulos rojos nuevos cada día para mantener el flujo de oxígeno.

Durante muchos años, los científicos supusieron que la producción de sangre se producía en la médula ósea. Pero ahora, los investigadores de la UCSF están demostrando que también sucede en los pulmones.

Encontraron células madre hematopoyéticas (HSC) en tejido pulmonar humano que producen glóbulos rojos, así como megacariocitos, que producen las plaquetas que forman los coágulos sanguíneos. Los hallazgos aparecen el 27 de febrero en Blood Journal.

El trabajo sugiere que los pulmones podrían ser una potente fuente de trasplantes de células madre que salven vidas.

«Durante décadas, los trasplantes de médula ósea han sido un elemento clave en el tratamiento de cánceres como la leucemia», afirmó el Dr. Mark Looney, profesor de medicina y medicina de laboratorio en la UCSF y autor principal del artículo, agregando que «las células madre hematopoyéticas pulmonares podrían resultar un segundo y significativo reservorio de estas valiosas células madre».

De ratón a humano

En 2017, el equipo de la UCSF encontró células en el pulmón del ratón que producían el 50% de las plaquetas del ratón.

También descubrieron células madre pulmonares en ratones que producían todos los componentes de la sangre, incluidos glóbulos rojos, megacariocitos y varios tipos de células inmunes.

El grupo de Looney quería demostrar que esto también sucedía en las personas, por lo que obtuvieron muestras donadas de pulmón, médula ósea y sangre y compararon lo que encontraron en cada tejido.

Al analizar un volumen de tejido pulmonar del tamaño de una pelota de golf, los científicos encontraron células madre en el pulmón que se parecían mucho a las conocidas células madre hematopoyéticas de la médula ósea. Sorprendentemente, las células madre hematopoyéticas se encontraron en proporciones similares tanto en el pulmón como en la médula ósea.

«Las células madre hematopoyéticas pulmonares no eran un fenómeno aislado, sino que estaban presentes de manera fiable en los pulmones», afirmó la Dra. Catharina Conrad, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Looney y primera autora del artículo, añadiendo que «todavía necesitábamos saber si realmente eran capaces de producir sangre».

Entonces, los científicos lograron que las HSC de pulmón y médula ósea maduraran en placas de Petri y descubrieron que las HSC de pulmón eran productivas al igual que las de médula ósea.

«Ambos tipos de HSC prosperaron en nuestro experimento con células madre, el estándar de oro, pero las colonias de HSC de pulmón produjeron más glóbulos rojos y megacariocitos, mientras que las colonias de médula ósea tendieron a producir más células inmunes», dijo Looney.

Las células madre hematopoyéticas de pulmón humano también podrían restaurar la médula ósea en ratones deficientes en células madre hematopoyéticas. El descubrimiento confirmó el descubrimiento anterior de Looney de que el pulmón y la médula ósea del ratón se complementaban entre sí para producir sangre, e incluso enviaban células madre para restaurarse mutuamente.

«Creemos que estas HSC podrían ser un reservorio de hematopoyesis en un órgano particular, en este caso el pulmón, que se activa siempre que el cuerpo necesita más de cualquier parte de la sangre, ya sean plaquetas, glóbulos rojos o células inmunes», dijo Looney.

Conociendo el nuevo HSC en la ciudad

Para demostrar que las HSC pulmonares realmente residían en el pulmón, y no eran simplemente fugitivas de la médula ósea, Conrad y Looney buscaron las HSC en muestras de tejido pulmonar humano.

Los encontraron entre los vasos sanguíneos en una disposición que recordaba a lo que se observa en la médula ósea.

«Realmente parece que viven allí y no que sólo están de paso», dijo Conrad.

Por último, el equipo analizó los resultados de los trasplantes rutinarios de médula ósea, que hoy en día comienzan con una extracción de sangre de un donante seguida de un análisis de células madre.

Sorprendentemente, casi una quinta parte de las células madre aisladas para el trasplante de médula ósea portaban la firma de las HSC de pulmón, lo que sugiere que las células de los «trasplantes de médula ósea» no provienen únicamente de la médula ósea.

Hay mucho más que aprender sobre las células madre hematopoyéticas pulmonares. ¿Podrían los diferentes grupos de células madre hematopoyéticas desempeñar diferentes funciones terapéuticas en medicina? ¿Por qué los pulmones necesitan producir sangre?

«Los pulmones son fundamentales para la circulación sanguínea, por lo que resulta tentador considerar las células madre hematopoyéticas pulmonares como un reservorio de emergencia para la producción de glóbulos rojos y plaquetas», afirmó Looney.

«Ahora que sabemos que existen, se abren muchas nuevas oportunidades para una terapia, el trasplante de células madre hematopoyéticas, que se utiliza muy comúnmente para los pacientes que lo necesitan», concluyó.