enseñaron a sus células a volar. Eso es lo que los investigadores de la Universidad de Zurich tuvieron que hacer para cumplir un requisito previo para sus experimentos. Necesitaban hacer que su objeto de investigación careciera de peso. El profesor Oliver Ullrich y su equipo querían examinar el deterioro de la función de los monocitos y macrófagos en la microgravedad (Paulsen, et al., BioMed Research International 2015)., El envío de macrófagos a vuelos parabólicos es uno de los muchos proyectos de investigación que han avanzado estas células especiales al estatus de celebridad en la comunidad científica. Experimentos de alto vuelo como estos brindan nuevas oportunidades para ampliar nuestro conocimiento y ofrecen beneficios potenciales para la investigación médica.
Cuando Ilya Metchnikoff describió por primera vez los macrófagos y su naturaleza fagocítica hace más de 100 años, no podría haber imaginado su variedad ni siquiera en sus sueños más salvajes. Estas células son tan diversas funcionalmente que son las células más plásticas del sistema hematopoyético., Su papel como» grandes comedores » los coloca en la primera línea de defensa contra los agentes infecciosos. Los microbios atacan nuestro cuerpo continuamente, lo que conduce a la activación del sistema inmune innato y a respuestas inflamatorias protectoras.
Sin embargo, el papel central que desempeñan los macrófagos en el sistema inmunológico no puede eclipsar su importancia en el desarrollo y la homeostasis de muchos tejidos. Los estudios han demostrado su importancia durante la eritropoyesis y angiogénesis, así como en el desarrollo cerebral (Wynn, et al., Nature 2013)., Los macrófagos también ayudan a mantener un equilibrio en órganos como el hígado, el páncreas y el tejido graso, y desempeñan un papel importante en la regulación de la sinergia celular y el apoyo a nuestro cuerpo a medida que se adapta a los cambios en el medio ambiente (Wynn, et al., Nature 2013). Y dado que también están involucrados en muchas enfermedades, los macrófagos son cada vez más importantes para la investigación biomédica.
Varios Tipos de Macrófagos
Muchos tipos diferentes de macrófagos existen. Estos fagocitos profesionales son una población heterogénea de células funcionalmente diversas con orígenes diferentes., Pueden cambiar rápidamente su fenotipo en respuesta a las variaciones en su entorno.
Los investigadores han intentado clasificar los macrófagos en función de su pertenencia al sistema fagocítico mononuclear, su origen o su fenotipo funcional. De acuerdo con el estado de inflamación, se puede diferenciar entre macrófagos M1 y m2. La clasificación tradicional nos dice que los macrófagos M1 activados por IFNy tienen funciones inflamatorias y son cruciales para la resistencia a los patógenos y su eliminación., Alternativamente, los macrófagos m2 activados por IL-4 tienen principalmente funciones antiinflamatorias y son importantes para mantener la integridad del tejido. Sin embargo, en contraste con el buen trabajo que hacen cuando combaten enfermedades, los macrófagos similares a M2 también se encuentran en varios tipos de cáncer donde pueden promover el crecimiento tumoral (Komohara, et al., Cancer Sci 2014).
las aplicaciones de Investigación de los «grandes comedores»
los macrófagos se encuentran en casi todos los órganos., Protegen el cuerpo humano, pero también participan en la patogénesis de enfermedades, incluidos los trastornos autoinmunes, los síndromes inflamatorios crónicos, la fibrosis y el cáncer. Sus aplicaciones de investigación son vastas, y los ensayos in vitro se utilizan cada vez más en una amplia gama de áreas de investigación, incluidas la inmunología, la bacteriología y la parasitología, así como en estudios biomédicos y de trasplante. Dos ventajas de los macrófagos en el cultivo celular son que son relativamente fáciles de generar y cultivar.,
un ejemplo para la plétora de aplicaciones en la investigación: esos «grandes comedores» han ayudado a los científicos a desentrañar diferentes aspectos del desarrollo del cáncer. Estos fagocitos se encuentran en tumores sólidos, donde se asocian con mal pronóstico (Kishore, et al., JNCI 2015). Los macrófagos asociados a tumores pueden ayudar a la diseminación metastásica de las células tumorales, ya que estimulan su migración e invasión de diferentes tejidos, y la supresión de las respuestas inmunitarias.,
los macrófagos también desempeñan un papel importante en el desarrollo de enfermedades crónicas, como la arteriosclerosis, el asma, las enfermedades inflamatorias intestinales, la artritis reumatoide y la esclerosis múltiple. Después del daño tisular por infecciones o lesiones, estas células son reclutadas a los tejidos afectados con el objetivo de eliminar a los invasores y restaurar la integridad del cuerpo. Al mismo tiempo, los macrófagos reguladores deben entrar en escena y ayudar a evitar una respuesta excesiva que podría causar daños colaterales., Desafortunadamente, este último paso no siempre sucede, lo que resulta en inflamación crónica o procesos autoinmunes. Con su respuesta a las bacterias, el cuerpo camina por la cuerda floja, tratando de luchar contra los invasores mientras que también regula las células inmunitarias para prevenir el daño tisular excesivo.
Los experimentos de microgravedad del profesor Ullrich han ayudado a los investigadores a comprender mejor los factores que podrían inhibir muchas funciones de los macrófagos. Los ensayos in vitro con macrófagos mostraron que algunos preparados intravenosos de hierro para el tratamiento de la anemia en pacientes con enfermedad renal crónica perjudican la diferenciación de monocitos a macrófagos y también afectan a las células dendríticas Maduras (Fell, et al., Nephrol Dial Transplant 2016).,
cómo generar macrófagos In Vitro
Si quieres trabajar con macrófagos in vitro, necesitas un número y pureza suficientes. Pero hay un problema: aunque los macrófagos Maduros diferenciados se pueden encontrar en varios tejidos humanos, solo están presentes en números muy bajos. Además, no pueden proliferar in vitro. La forma más fácil de obtener macrófagos es aislar las células de la sangre periférica y diferenciarlas con medios específicos. Estos macrófagos derivados de monocitos (MDM) son funcionalmente iguales a los macrófagos de tejido., Los medios de generación de macrófagos M1 o m2 de PromoCell son sistemas de medios completos definidos y libres de componentes animales para la generación de MDM. Permiten la diferenciación de macrófagos directamente de PBMC sin la necesidad de purificación adicional basada en perlas de monocitos CD14+, lo que permite el uso de células sanas e intactas sin la interferencia de estímulos animales.
gracias a los grandes avances en la comprensión de la biología de los macrófagos, los científicos están desarrollando rápidamente nuevas dianas terapéuticas., Sus esfuerzos se centran en mejorar o inhibir las respuestas de los macrófagos a diferentes estímulos, y los resultados de tales experimentos podrían ayudar a curar enfermedades infecciosas y enfermedades autoinmunes, e incluso cáncer. Tales ambiciones por las nubes son sin duda vale la pena una sesión de ingravidez.