Como recordará el lector, en ensayos anteriores definimos a la división celular asimétrica como una característica inherente de las células troncales en la que una célula, al dividirse, da origen a dos células hermanas con destinos o programas de expresión genética diferentes (1, 2). Este tipo de división celular parece estar regulado por matrices extracelulares, factores de crecimiento, citocinas y otras células, que en conjunto constituyen el nicho o microambiente donde se alojan las células troncales (3, 4). De acuerdo con esto, y tomando en cuenta que la división asimétrica ha sido considerada como privativa de las células troncales, ésta sólo se presentaría en el nicho. Cuando las células, al dividirse, dejan de tener contacto con el nicho y sólo presentan divisiones simétricas para dar origen a células idénticas.
Aunque la división asimétrica es esencial en el mantenimiento de la población de células troncales y en la reposición de células que inician el proceso de diferenciación, la evidencia acumulada sugiere que la división asimétrica no es un mecanismo exclusivo de las células troncales, y se ha propuesto que también ocurre en las células progenitoras o que se encuentran en las etapas tempranas de la amplificación transitoria que precede a la expresión del fenotipo diferenciado. Esta afirmación se basa en diferentes observaciones; como las hechas en el desarrollo del tejido neural, donde se ha demostrado que la población de precursores se divide asimétricamente de manera limitada y origina células en amplificación transitoria y células post-mitóticas que inician la expresión del fenotipo terminal (5, 6).
Entonces, podríamos preguntarnos: Si las células troncales y las células progenitoras se dividen asimétricamente, ¿Qué diferencia existe entre ambas poblaciones?
Una posibilidad consiste en la actividad del complejo SWI/SNF que participa en el remodelado de la cromatina, y que parece participar en cambios transcripcionales involucrados en la renovación de las células troncales y en el proceso de diferenciación (7). En el caso del desarrollo del cerebro en Drosophila se demostró que algunos de los componentes de este complejo transcripcional, principalmente Hamlet (Ham), Brahma (Brm), Osa, Moira (Mor) y Snr1, son esenciales para controlar la autorrenovación de las poblaciones celulares y asegurar la salida oportuna del ciclo celular para iniciar el programado hacia linajes celulares específicos (8).
De acuerdo con los resultados obtenidos por el grupo de Juergen Knoblich del Instituto de Biotecnología Molecular de la Academia Austriaca de Ciencias (8), estos componentes del complejo SWI/SNF determinan una diferencia importante entre las células troncales y las células en amplificación transitoria. Mientras las primeras se dividen asimétricamente de manera ilimitada, las otras se dividen asimétricamente un número limitado de veces antes de iniciar la expresión del fenotipo terminal. La actividad de la subunidad Osa de SWI/SNF, además de funcionar como un supresor de tumores, determina la pérdida del potencial proliferativo, y junto con Ham, limita la capacidad de autorrenovación de los precursores neurales, e inicia la cascada que culmina en la diferenciación terminal. Cabe señalar que la mutación de Osa y de Ham conduce a la formación de tumores cerebrales y a la regresión de los precursores neurales hacia un fenotipo similar al de las células troncales con alto potencial proliferativo.
Estos resultados inician la disección de la compleja red de control que determina la transición de células troncales hacia precursores en amplificación transitoria y finalmente hacia células terminalmente diferenciadas. Asimismo, estas investigaciones dan algunas pistas sobre el posible origen de algunos tipos de tumores neurales en humanos, donde las mutaciones en la funcionalidad del complejo SWI/SNF pueden conducir a una reversión no controlada de los precursores tempranos.
Lecturas sugeridas:1. Castro-Muñozledo, F. (2010). ¿Que es la división celular asimétrica? Este sitio (http://www.horizonteciencia.com/, Noviembre 26, 2010).
2. Castro-Muñozledo, F. (2010) División celular asimétrica, nichos y células troncales. Este sitio (http://www.horizonteciencia.com/, Noviembre 26, 2010).
3. Castro-Muñozledo, F. (2012). El nicho como regulador de las células troncales en el adulto. Este sitio (http://www.horizonteciencia.com/, Agosto, 2, 2012).
4. Naveau A, et al., (2014). Tooth, hair and claw: Comparing epithelial stem cell niches of ectodermal appendages. Exp Cell Res. (Publicado en línea: Feb 14, 2014). (doi:10.1016/j.yexcr.2014.02.003).
5. Homem CC, et al., (2013). Long-term live cell imaging and automated 4D analysis of Drosophila neuroblast lineages. PLoS One. 8:e79588. (doi: 10.1371/journal.pone.0079588).
6. Pontious A, et al., (2008). Role of intermediate progenitor cells in cerebral cortex development. Dev Neurosci. 30:24-32.
7. Wu CY, et al., (2014). Coordinated repressive chromatin-remodeling of Oct4 and Nanog genes in RA-induced differentiation of embryonic stem cells involves RIP140. Nucleic Acids Res. (First published online: January 30, 2014). (doi: 10.1093/nar/gku092).
8. Eroglu, E., et al. (2014). SWI/SNF complex prevents lineage reversion and induces temporal patterning in neural stem cells. Cell 156:1259-1273.
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