Papel crítico de vasos sanguíneos en desarrollo pulmonar

Descubrieron que los vasos sanguíneos en los pulmones no sólo perfunden los tejidos con nutrientes y oxígeno, sino que también determinan el patrón de ramificación en 3D de las vías respiratorias y el desarrollo de la mucosa de las vías respiratorias de los pulmones y los capilares. La ramificación coordinada resultante de los bronquios y los capilares sanguíneos culminará en su coalineación en los pulmones maduros.

Los investigadores también encontraron que cuando se bloquea el mecanismo de señalización que controla la formación de capilares, los elementos claves del proceso de alineación se suspenden. Mientras que la ramificación en dos dimensiones (2D) del epitelio continúa a un ritmo casi normal, hubo una marcada reducción general del número de eventos de ramificación. Más importante aún, fallaron los procesos de ramificación que normalmente serían necesarios para hacer girar el proceso de ramificación en la tercera dimensión, esencial para el desarrollo de un órgano en 3D; este papel de los vasos era independiente de la perfusión, el flujo sanguíneo, o las sustancias en la sangre.

Los investigadores identificaron uno de los motivos para los defectos en la ramificación de las vías respiratorias en 3D - una alteración en la distribución de señales específicas del factor de crecimiento. La inhibición de la secuencia normal de ramificación podría explicarse, en parte, por alterar el patrón único de expresión espacial del mediador clave de ramificación FGF10, y por la expresión mal regulada de los controladores de la ramificación Shh y sprouty2. Significativamente, la restauración de a vascularización rescató totalmente la ramificación de la vía aérea y restauró el tamaño normal de los pulmones y la arquitectura en 3D. El estudio fue publicado en la edición de junio 2011 de la revista Development.

“Hemos descubierto algunas cosas importantes acerca de cómo las vías respiratorias les hablan a los capilares a través de factores de crecimiento suministrados por el epitelio”, dijo el autor principal, David Warburton, DSc, MD, director de biología del desarrollo y medicina regenerativa en el SRI. “Pero precisamente cómo hablan los capilares a las vías respiratorias sigue siendo una pregunta abierta. El objetivo último de esta investigación es hacer tejido pulmonar nuevo para las personas que lo necesitan”.

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Children's Hospital Los Angeles
Hebrew University