Investigadores desarrollan una técnica con células madre para regenerar cualquier tejido humano

Fuente: http://noticias.lainformacion.com/salud/investigacion-medica/Investigadores-desarrollan-celulas-regenerar-cualquier_0_905309589.html

Terapias con células madre capaces de regenerar cualquier tejido humano dañado por una lesión, enfermedad o envejecimiento podrían estar disponibles dentro de unos pocos años, a raíz de una investigación dirigida por investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW, por sus sigas en inglés), en Australia.

El sistema de reparación, similar al método utilizado por las salamandras para regenerar extremidades, podría emplearse para reparar todo, desde discos de la columna a fracturas óseas, y tiene el potencial de transformar los enfoques de tratamiento actuales para la medicina regenerativa, como destacan los autores en un artículo publicado en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

El autor principal del estudio, John Pimanda, dice que la nueva técnica, que reprograma las células óseas y de grasa en células madre multipotentes inducidas (IMS, por sus siglas en inglés), ha demostrado su éxito en ratones.

"Esta técnica es un avance significativo en muchas de las terapias con células madre de la actualidad que han mostrado poca o ninguna evidencia objetiva a la hora de contribuir directamente a la formación de tejido nuevo", dice Pimanda. "Actualmente estamos evaluando si las células grasas humanas adultas reprogramadas en células iMS pueden reparar tejido dañado de forma segura en ratones, con el inicio de los ensayos en humanos previsto para finales de 2017", añade.

Hay diferentes tipos de células madre, incluyendo células madre embrionarias (ES, por sus siglas en inglés), que durante el desarrollo embrionario generan cualquier tipo de célula en el cuerpo humano, y células madre adultas, que son específicas de tejido. No hay células madre adultas que regeneren múltiples tipos de tejidos.

"Esta técnica es innovadora porque las células iMS regeneran múltiples tipos de tejidos --subraya Pimanda--. Hemos tomado células óseas y de grasa, apagado su memoria y convertido en células madre que puedan reparar diferentes tipos de células, una vez que se vuelven a colocar en el interior del cuerpo", detalla.

La técnica desarrollada por investigadores de UNSW implica la extracción de células de grasa humanas adultas y tratarlas con el compuesto 5-azacitidina (AZA), junto con un factor de crecimiento derivado de plaquetas AB (PDGF-AB) durante aproximadamente dos días. Las células se tratan luego con el factor de crecimiento por sí solo durante dos-tres semanas.

Se sabe que AZA induce la plasticidad de las células, que es crucial para la reprogramación de las células. El compuesto AZA relaja el cableado físico de la célula, que se expande por el factor de crecimiento, transformando las células óseas y de grasa en células iMS. Cuando se insertan las células madre en el sitio de tejido dañado, se multiplican, promoviendo el crecimiento y la curación.

La nueva técnica es similar a la regeneración de miembros en la salamandra, que también depende de la plasticidad de las células diferenciadas, lo que puede reparar varios tipos de tejidos, dependiendo de qué parte del cuerpo necesite ser reemplazada. El primer autor del estudio, Vashe Chandrakanthan, quien desarrolló la tecnología, dice que la nueva técnica es un anticipo de otras terapias con células madre que se están investigando y que tienen una serie de deficiencias.

"Las células madre embrionarias no se pueden utilizar para el tratamiento de tejidos dañados debido a la capacidad de formación de tumores. El otro problema es el requisito de utilizar virus para transformar células en células madre, lo que es clínicamente inaceptable --apunta Chandrakanthan---. Creemos que hemos superado estos problemas con esta nueva técnica".

"La terapia tiene un enorme potencial para el tratamiento del dolor de espalda y cuello, lesiones de disco intervertebral, degeneración articular y muscular, y también podría acelerar la recuperación después de cirugías complejas en los huesos y articulaciones que necesitan integrarse con el cuerpo", adelanta el neurocirujano e investigador en UNSW Ralph Mobbs.

Junto con la confirmación de que las células grasas humanas adultas reprogramadas en células madre iMS pueden reparar tejido dañado de forma segura en ratones, los investigadores señalaron que es necesario seguir trabajando para determinar si las células iMS permanecen latentes en los sitios de trasplante y conservan su capacidad de proliferar bajo demanda.

¿Son las células madre multipotentes de adultos el futuro de la medicina regenerativa?

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-celulas-madre-multipotentes-adultos-futuro-medicina-regenerativa-201604050321_noticia.html

La terapia con iMS ‘creadas’ a partir de adipocitos de adultos humanos es eficaz en el tratamiento de las lesiones tisulares en ratones.

Pasos de la terapia celular con iMS.

Las células madre tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo, por lo que pueden ser empleadas para crear órganos sanos con los que reemplazar a aquellos deteriorados por una lesión o enfermedad o, simplemente, por el paso de los años. Tal es así que las terapias con células madre podrían suponer el futuro de la medicina regenerativa, cuando no de la medicina en general. Y en este contexto, investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sidney (Australia) han desarrollado una nueva terapia con células madre que, en su opinión, podría posibilitar que este ansiado futuro se convierta en una realidad en solo unos pocos años.

Concretamente, el nuevo estudio, publicado en la revista «Proceedings of the National Academy of Sciences», muestra la eficacia de la terapia con células madre multipotentes (iMS) generadas a partir de la reprogramación de células del hueso y de la grasa de seres humanos en el tratamiento de las lesiones tisulares en modelos animales (ratones).

Como explica John Pimanda, director del estudio, «nuestra técnica mejora significativamente las actuales terapias con células madre, sobre las que las evidencias objetivas acerca de su contribución directa a la formación de nuevos tejidos son nulas o muy limitadas».

Existen distintos tipos de células madre, caso de las embrionarias, capaces de generar cualquier tipo de célula durante el desarrollo embrionario, y de las adultas, específicas para las células de cada tejido. Y en este contexto, como destaca John Pimanda, «nuestra técnica es innovadora porque las iMS pueden regenerar multitud de tipos diferentes de tejidos».

La nueva técnica consiste en la extracción de adipocitos –esto es, las células del tejido graso– de adultos humanos y su tratamiento con 5-azacitidina (AZA) y factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF-AB) durante dos días, tras los cuales se administra únicamente PDGF-AB durante dos o tres semanas.

La AZA es bien conocida por inducir la plasticidad celular, una característica crucial para la reprogramación celular. Así, el AZA debilita la ‘programación’ de la célula, fenómeno que es a su vez potenciado por el PDGF-AB. El resultado final es la transformación de las células óseas y de los adipocitos en iMS, que posteriormente serán inoculados en los tejidos dañados del modelo animal –ratón–, donde se multiplicarán promoviendo el crecimiento y la reparación tisular.

Como indican los autores, «la nueva técnica es similar a la que usan las salamandras para regenerar sus extremidades, igualmente dependiente de la plasticidad de las células ya diferenciadas y que pueden reparar múltiples tipos de tejidos dependiendo de qué parte del cuerpo necesite ser reemplazada».

En consecuencia, como indica Vashe Chandrakanthan, co-autor del estudio, «nuestra nueva técnica supone un avance sobre otras terapias con células madre que ya se han investigado y que presentan numerosas deficiencias. Y es que las células madre embrionarias no pueden ser usadas en el tratamiento del daño tisular por su capacidad de formar tumores. Y asimismo, el otro problema que se presenta a la hora de generar células madre es la necesidad de utilizar virus para transformar las células en células madre, lo que desde un punto de vista clínico es inaceptable».

Tal es así que, continúa Vashe Chandrakanthan, «creemos que con esta nueva técnica hemos sido capaces de superar estos problemas».

Y esta nueva técnica, ¿qué aplicaciones puede tener en el campo de la medicina, tanto regenerativa como general? Pues como destaca Ralph Mobs, especialista en Neurocirugía y co-autor del estudio, «esta terapia tiene un enorme potencial para tratar el dolor lumbar y cervical, las lesiones de los discos vertebrales y la degeneración de los músculos y articulaciones. Y asimismo, podría acelerar la recuperación postquirúrgica tras una intervención compleja en la que se requiera la integración de huesos y articulaciones en el organismo».

Por tanto, el siguiente paso será evaluar su eficacia en seres humanos. Como concluye John Pimanda, «ya estamos analizando si los adipocitos de adultos humanos reprogramados en iMS pueden reparar de una forma segura los tejidos dañados en ratones. Esperamos iniciar los estudios con seres humanos a finales del próximo año».

Breast cancer has a higher incidence in obese women as fat facilitates cancer stem cell expansion

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2016-03-breast-cancer-higher-incidence-obese.html

Microscope view of immature adipocytes.

An international team of researchers, with the participation of the University of Granada (UGR), has revealed new data on why breast cancer has a higher incidence and is more aggressive in obese people. The reason is that peritumoral fat (the fat around the tumor) facilitates the expansion and invasion of cancer stem cells (CSCs), which are responsible of the onset and growth of the tumor.

CSCs are found in tumors in a very small proportion, and their main characteristic is that they are responsible for metastasis originating in parts of the body far from the original tumor. Conventional chemotherapy and radiotherapy treatments are not capable of eliminating said CSCs, and often, after the initial response to the treatment, many cancer patients suffer a relapse.

The consequences of the obesity epidemic on cancer morbidity and mortality are very serious. It is estimated that up to 20 percent of cancer-related deaths may be attributable to obesity.

Obese women have a greater risk of suffering breast cancer after menopause, and they have a worse progression of the disease no matter their age, but the mechanisms by which obesity contributes to the development and progression of cancer aren't clear yet. Obesity-related fat causes local inflammation and prevents adipocytes (the cells forming fat) from maturing.

For this research, carried out in mice and published in the renowned Cancer Research magazine, researchers assessed the effects of coculturing adipocytes with breast cancer cells on tumor aggressivity, capacity of local invasion and metastatic potential of said tumor.

The results show that the interaction between tumor cells and immature adipocytes near the tumor during the first stages of breast cancer increased the secretion of cytokines (proinflammatory proteins).

"These cytokines cause a greater expansion of highly metastatic CSCs", UGR professor and co-author Juan Antonio Marchal Corrales explains.

In addition, the researchers have described the mechanism by which this process takes place and its relation to the activation of the SRC Kinase protein.This protein induces the activation of the Sox2 transcription factor (essential to maintain stem cells characteristics) and of a small RNA molecule called miRNA-302b.

Marchal says, "The prolonged co-culture of tumor cells with immature adipocytes or cytokines increased the proportion of CSCs (which had the ability to form new tumors), the presence of tumor cells in blood, and the metastatic potential after its implementation in mice. And last, we found that SRC-Kinase-inhibiting drugs decrease the production of cytokines and CSCs".

These findings reveal new insights underlying increased breast cancer mortality in obese individuals and provide a novel preclinical rationale to test the efficacy of SRC inhibitors for breast cancer treatment.

More information: M. Picon-Ruiz et al. Interactions between Adipocytes and Breast Cancer Cells Stimulate Cytokine Production and Drive Src/Sox2/miR-302b-Mediated Malignant Progression, Cancer Research (2016). DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-15-0927

Journal reference: Cancer Research

Un estudio explica por qué el cáncer de mama afecta más a las mujeres obesas

Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Un-estudio-explica-por-que-el-cancer-de-mama-afecta-mas-a-las-mujeres-obesas

Las mujeres obesas tienen un mayor riesgo de cáncer de mama después de la menopausia y peor evolución de la enfermedad a cualquier edad, pero los mecanismos por los cuales la obesidad contribuye al desarrollo del cáncer y la evolución de las pacientes no están todavía claros. Así expone un nuevo trabajo, en el que participan investigadores de la Universidad de Granada.

Un equipo internacional de científicos, en el que participa la Universidad de Granada (UGR), ha aportado nuevos datos sobre por qué el cáncer de mama afecta más y es más agresivo con las personas obesas. La razón es que la grasa peritumoral, es decir, la que rodea el tumor, facilita la expansión e invasión de las células madre cancerígenas (CMCs), responsables del inicio y crecimiento del cáncer.

Las CMC se encuentran en los tumores en muy bajo número, y tienen como característica importante la formación de las metástasis en sitios diferentes al tumor original. La quimioterapia y la radioterapia convencionales no son capaces de destruir estas CMC, por lo que en muchas ocasiones, tras una respuesta inicial al tratamiento, muchos pacientes con cáncer tienen recaídas debido a que estas CMC no han sido destruidas.

Este nuevo trabajo ha sido liderado por la Universidad de Miami (EEUU), y en él participan científicos del Complejo Hospitalario Universitario de Granada y del grupo de investigación Terapias avanzadas: diferenciación, regeneración y cáncer de la UGR, pertenecientes además al Instituto de Investigación Biosanitaria de la ciudad.

Las consecuencias de la epidemia de la obesidad sobre la morbilidad y la mortalidad del cáncer son muy graves. De hecho, se calcula que en la actualidad hasta un 20% de las muertes puede ser atribuible a la obesidad.

Las mujeres obesas tienen un mayor riesgo de cáncer de mama después de la menopausia y peor evolución de la enfermedad a cualquier edad, pero los mecanismos por los cuales la obesidad contribuye al desarrollo del cáncer y la evolución de las pacientes no están todavía claros. La grasa en la obesidad da lugar a inflamación local y a la no maduración de las células que forman dicha grasa, los adipocitos.

En este estudio realizado en ratones, que publica el último número de la revista Cancer Research, los científicos examinaron los efectos del cultivo conjunto de adipocitos y células de cáncer de mama, ambas obtenidas de los mismos pacientes, sobre la agresividad tumoral, la capacidad de invasión local y la metástasis de dicho tumor.

Los resultados indican que la interacción que se produce a principios de la invasión del cáncer de mama, entre las células tumorales y los adipocitos inmaduros cercanos al tumor, induce una secreción aumentada de citoquinas o proteínas proinflamatorias.

“Dichas citoquinas dan lugar a una mayor expansión de CMC altamente metastásicas”, explica Juan Antonio Marchal Corrales, uno de los autores de este trabajo y catedrático de la UGR.

Además, los investigadores han descrito el mecanismo mediante el cual se lleva a cabo este proceso y que se relaciona con la activación de la proteína Kinasa SRC, que a su vez induce la activación del factor de transcripción Sox2, el cual es esencial para el mantenimiento de las características de células madre, y de una pequeña molécula de ARN denominada microARN-302b (miRNA-302b).

“El cultivo prolongado de células tumorales con los adipocitos inmaduros, o con estas citoquinas, aumentó la proporción de CMC, que tenían una capacidad de formar nuevos tumores, un incremento de células tumorales circulantes en sangre y un mayor potencial metastásico tras su implantación en ratones -señala Marchal-. Por último, encontramos que fármacos inhibidores de la proteína Kinasa SRC disminuyen la producción de citoquinas y de las CMCs”.

Estos hallazgos revelan nuevas perspectivas subyacentes al aumento de la mortalidad por cáncer de mama en mujeres obesas, y proporcionan evidencias preclínicas para probar la eficacia de fármacos inhibidores de la proteína Kinasa SRC en el tratamiento del cáncer de mama.

Referencia bibliográfica:

Manuel Picon-Ruiz, Chendong Pan, Katherine Drews-Elger, Kibeom Jang, Alexandra H. Besser, Dekuang Zhao, Cynthia Morata-Tarifa, Minsoon Kim, Tan A. Ince, Diana J. Azzam, Seth A. Wander, Bin Wang, Burcu Ergonul, Ram H. Datar, Richard J. Cote, Guy A. Howard, Dorraya El-Ashry, Pablo Torne-Poyatos, Juan A. Marchal, and Joyce M. Slingerland. Interactions between Adipocytes and Breast Cancer Cells Stimulate Cytokine Production and Drive Src/Sox2/miR-302b–Mediated Malignant Progression. Cancer Research 2016 Jan 15; 76(2):491-504. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-15-0927

http://cancerres.aacrjournals.org/content/early/2016/01/07/0008-5472.CAN-15-0927.long

La grasa facilita la expansión de las células madre tumorales

Fuente: http://www.diariomedico.com/2016/01/19/area-cientifica/especialidades/oncologia/investigacion/la-grasa-facilita-la-expansion-de-las-celulas-madre-tumorales

Un equipo internacional de científicos aporta nuevos datos sobre por qué el cáncer de mama afecta más y es más agresivo en las personas obesas.

Adipocitos inmaduros.

La grasa peritumoral facilita la expansión e invasión de las células madre cancerígenas (CMC), responsables del inicio y crecimiento del cáncer.

Un equipo internacional de científicos, en el que participa la Universidad de Granada, ha aportado nuevos datos sobre por qué el cáncer de mama afecta más y es más agresivo con las personas obesas. El trabajo se ha publicado en Cancer Research.

Las CMC se encuentran en los tumores en muy bajo número, y tienen como característica importante la formación de las metástasis en sitios diferentes al tumor original. La quimioterapia y la radioterapia convencionales no son capaces de destruir estas CMC, por lo que en muchas ocasiones, tras una respuesta inicial al tratamiento, muchos pacientes con cáncer tienen recaídas debido a que estas CMC no han sido destruidas.

Este nuevo trabajo de investigación ha sido liderado por la Universidad de Miami, y en él participan científicos del Complejo Hospitalario Universitario de Granada y del grupo de investigación de Terapias Avanzadas: diferenciación, regeneración y cáncer de la Universidad de Granada (UGR), pertenecientes además al Instituto de Investigación Biosanitaria de Granada.

Las mujeres obesas tienen un mayor riesgo de cáncer de mama después de la menopausia y peor evolución de la enfermedad a cualquier edad, pero los mecanismos por los cuales contribuye al desarrollo del cáncer y la evolución de las pacientes no están todavía claros. La grasa en la obesidad da lugar a inflamación local y a la no maduración de los adipocitos.

En este estudio realizado en ratones, los científicos examinaron los efectos del cultivo conjunto de adipocitos y células de cáncer de mama, ambos obtenidos de los mismos pacientes, sobre la agresividad tumoral, la capacidad de invasión local y la metástasis.

Los resultados indican que la interacción que se produce a principios de la invasión del cáncer de mama entre las células tumorales y los adipocitos inmaduros cercanos al tumor induce una secreción aumentada de citocinas.

"Dichas citocinas dan lugar a una mayor expansión de CMC altamente metastásicas", explica el catedrático de la UGR Juan Antonio Marchal Corrales, uno de los autores de este trabajo.

Además, los investigadores han descrito el mecanismo mediante el cual se lleva a cabo este proceso, y que se relaciona con la activación de la proteína cinasa SRC, que a su vez induce la activación del factor de transcripción Sox2, que es esencial para el mantenimiento de las características de células madre, y de una pequeña molécula de ARN denominada microARN-302b (miRNA-302b).

"El cultivo prolongado de células tumorales con los adipocitos inmaduros, o con estas citocinas, aumentó la proporción de CMC, que tenían una capacidad de formar nuevos tumores, un incremento de células tumorales circulantes en sangre y un mayor potencial metastásico tras su implantación en ratones -señala Marchal-. Por último, encontramos que fármacos inhibidores de la proteína cinasa SRC disminuyen la producción de citocinas y de las CMC".

Estos hallazgos revelan nuevas perspectivas subyacentes al aumento de la mortalidad por cáncer de mama en mujeres obesas, y proporcionan evidencias preclínicas para probar la eficacia de fármacos inhibidores de la proteína cinasa SRC en el tratamiento del cáncer de mama.

Bone-marrow-derived MSCs can promote fracture healing

Fuente: http://www.news-medical.net/news/20150430/Bone-marrow-derived-MSCs-can-promote-fracture-healing.aspx

Mesenchymal stem cells (MSCs) have been transplanted to successfully treat a variety of diseases and conditions. The benefit of using MSCs is their ability to self-renew and differentiate into a variety of specialized cell types, such as osteoblasts (cells contributing to bone formation), chondrocytes (cartilage cells), adipocytes (fat cells), myocardiocytes (the muscle cells that make up the cardiac muscle), and neurons (nervous system cells).

MSCs have shown the ability to modulate the immune response and therefore reduce local inflammation. They can be isolated from a variety of sources, such as adipose (fat) tissues, tendons, peripheral blood, umbilical cord blood and bone marrow. MSCs derived from bone marrow have been among the most successfully transplanted cells, offering therapeutic benefits.

Bone marrow was used as a source for MSCs in three different animal models of disease studies in which MSC transplantation was performed as detailed below and they will be published in future issues of Cell Transplantation.

MSCs promote fracture healing in rats Researchers in Hong Kong, China, who hypothesized that systemic and localized administration of bone-marrow-derived MSCs could promote fracture healing, assigned 48 adult male rats modeled with femoral fractures to four treatment groups. Two groups received MSCs, with one administered systemically and a second locally, four days after the rats were modeled with femoral fractures. The other two rat groups did not receive MSCs.

Five weeks after fracture modeling, it was found that the two groups receiving MSCs, either systemically or locally, had fracture gaps united while fracture gaps were still present in the two groups that did not receive MSCs. Both the locally injected and systemic injected groups demonstrated similar and indistinguishable fracture uniting patterns. However, the presence of generated osteoblasts in the systemically administered group was higher than in the locally injected group. "These findings provide critical insight for developing MSC-based therapies as systemic injection of allogeneic (other donated) MSCs may be a novel treatment method for promoting fracture repair," concluded the researchers.

Los adipocitos de la piel ayudan a proteger contra las infecciones

Fuente: http://www.larazon.es/detalle_normal/noticias/8315966/los-adipocitos-de-la-piel-ayudan-a-proteger-contra-las-infecciones#.Ttt1nwYBVjCvgDn

Tejido adiposo bajo la piel

Cuando se trata de infecciones de la piel, una respuesta inmune saludable y robusta puede depender en gran medida de lo que hay debajo. En un nuevo estudio publicado en la edición de ‘Science’, investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de California, San Diego, en Estados Unidos, informan del descubrimiento de que las células de grasa debajo de la piel ayudan a proteger a las personas de las bacterias.

Richard Gallo, profesor y jefe de Dermatología de la Escuela de Medicina de la Universidad de California en San Diego y sus colegas han descubierto un papel hasta ahora desconocido de las células de grasa cutánea, llamadas adipocitos: producen péptidos antimicrobianos que ayudan a defenderse de las bacterias invasoras y otros patógenos.

«Se pensaba que una vez que se rompe la barrera de la piel, era responsabilidad exclusiva de las células circulantes (blancas) de la sangre, como los neutrófilos y los macrófagos para protegernos de desarrollar septicemia», señala Gallo, investigador principal del estudio, que se publica en ‘Science’.

«Pero se necesita tiempo para contratar a estas células (en la zona de la herida). Ahora, demostramos que las células madre de la grasa son responsables de nuestra protección, algo que fue totalmente inesperado. No se sabía que los adipocitos podrían producir antimicrobianos y, mucho menos, que ellos hacen casi tanto trabajo como un neutrófilo», añade.

La defensa del cuerpo humano contra la infección microbiana es compleja, de múltiples niveles e implica numerosos tipos de células, terminando con la llegada de los neutrófilos y los monocitos, células especializadas que literalmente devoran patógenos concretos.

Pero antes de que estas células blancas circulantes de la sangre lleguen al sitio, el cuerpo requiere una respuesta más inmediata para contrarrestar la capacidad de muchos microbios de aumentar rápidamente en número. Ese trabajo lo realizan normalmente las células epiteliales, los mastocitos y los leucocitos que residen en el área de la infección.

El ‘Staphylococcus aureus’ es una bacteria común y causa principal de infecciones de la piel y tejidos blandos de los seres humanos, por lo que la aparición de formas resistentes a los antibióticos de ‘S. Aureus’ es un problema significativo en todo el mundo en la medicina clínica. Un trabajo anterior de Gallo se centró en ‘S. Aureus’ en la capa de grasa de la piel, por lo que los investigadores analizaron si la grasa subcutánea jugó un papel en la prevención de infecciones de la piel.

Ling Zhang, primer autor del artículo, expuso a ratones a ‘S. Aureus’ y en cuestión de horas detectó un importante aumento en el número y tamaño de las células de grasa en el sitio de la infección. Más importante todavía, estas células grasas produjeron altos niveles de un péptido antimicrobiano (AMP) llamado péptido antimicrobiano catelicidina o CAMP. AMP son moléculas utilizadas por la respuesta inmune innata para matar directamente las bacterias invasoras, los virus, hongos y otros agentes patógenos.

«AMP son nuestra primera línea de defensa natural contra las infecciones. Son evolutivamente antiguos y utilizados por todos los organismos vivos para protegerse --resume Gallo--. Sin embargo, en los seres humanos está cada vez más claro que la presencia de AMP puede ser un arma de doble filo, sobre todo para CAMP».

«El mejor ejemplo es el eccema atópico (un tipo recurrente de trastorno en la piel en forma de picazón). Estos pacientes pueden experimentar con frecuencia ‘Staph’ e infecciones virales. Pero demasiado CAMP también es malo. La evidencia sugiere que un exceso de CAMP puede conducir a la enfermedad autoinmune y otras patologías inflamatorias como lupus, psoriasis y rosácea».

Los científicos confirmaron sus hallazgos mediante el análisis de las infecciones por ‘S. Aureus’ en ratones incapaces de producir efectivamente ya sea adipocitos o que las células grasas no expresaban péptidos antimicrobianos suficientes en general y, en particular, CAMP. En todos los casos, encontraron que los roedores sufrieron infecciones más frecuentes y graves.

Otras pruebas confirmaron que los adipocitos humanos también producen catelicidina, lo que sugiere que la respuesta inmune es similar en roedores y seres humanos. Curiosamente, se observó que los sujetos obesos tenían más CAMP en su sangre que los sujetos de peso normal. Según Gallo, las posibles aplicaciones clínicas de los hallazgos requieren más estudios. «La producción defectuosa de AMP por los adipocitos maduros puede producirse debido a la obesidad o la resistencia a la insulina, resultando en una mayor susceptibilidad a la infección, pero demasiada catelicidina puede provocar una respuesta inflamatoria poco saludable», detalla. «La clave es que ahora conocemos esta parte del rompecabezas de la respuesta inmune. Se abren nuevas y fantásticas opciones para estudiar. Por ejemplo, los fármacos actuales diseñados para su uso en los diabéticos podrían ser beneficiosos para otras personas que necesitan impulsar este aspecto de la inmunidad. A la inversa, estos hallazgos podrían ayudar a los investigadores a comprender las asociaciones de la enfermedad con la obesidad y el desarrollo de nuevas estrategias para optimizar la atención», concluye.

Fat isn't all bad: Skin adipocytes help protect against infections

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2015-01-fat-isnt-bad-skin-adipocytes.html

When it comes to skin infections, a healthy and robust immune response may depend greatly upon what lies beneath. In a new paper published in the issue of Science, researchers at the University of California, San Diego School of Medicine report the surprising discovery that fat cells below the skin help protect us from bacteria.

Richard Gallo, MD, PhD, professor and chief of dermatology at UC San Diego School of Medicine, and colleagues have uncovered a previously unknown role for dermal fat cells, known as adipocytes: They produce antimicrobial peptides that help fend off invading bacteria and other pathogens.

"It was thought that once the skin barrier was broken, it was entirely the responsibility of circulating (white) blood cells like neutrophils and macrophages to protect us from getting sepsis," said Gallo, the study's principal investigator.

"But it takes time to recruit these cells (to the wound site). We now show that the fat stem cells are responsible for protecting us. That was totally unexpected. It was not known that adipocytes could produce antimicrobials, let alone that they make almost as much as a neutrophil."

The human body's defense against microbial infection is complex, multi-tiered and involves numerous cell types, culminating in the arrival of neutrophils and monocytes - specialized cells that literally devour targeted pathogens.

But before these circulating white blood cells arrive at the scene, the body requires a more immediate response to counter the ability of many microbes to rapidly increase in number. That work is typically done by epithelial cells, mast cells and leukocytes residing in the area of infection.

Staphylococcus aureus is a common bacterium and major cause of skin and soft tissue infections in humans. The emergence of antibiotic-resistant forms of S. aureus is a significant problem worldwide in clinical medicine.

Prior published work out of the Gallo lab had observed S. aureus in the fat layer of the skin, so researchers looked to see if the subcutaneous fat played a role in preventing skin infections.

Ling Zhang, PhD, the first author of the paper, exposed mice to S. aureus and within hours detected a major increase in both the number and size of fat cells at the site of infection. More importantly, these fat cells produced high levels of an antimicrobial peptide (AMP) called cathelicidin antimicrobial peptide or CAMP. AMPs are molecules used by the innate immune response to directly kill invasive bacteria, viruses, fungi and other pathogens.

"AMPs are our natural first line defense against infection. They are evolutionarily ancient and used by all living organisms to protect themselves," said Gallo.

"However, in humans it is becoming increasingly clear that the presence of AMPs can be a double-edged sword, particularly for CAMP. Too little CAMP and people experience frequent infections. The best example is atopic eczema (a type of recurring, itchy skin disorder). These patients can experience frequent Staph and viral infections. But too much CAMP is also bad. Evidence suggests excess CAMP can drive autoimmune and other inflammatory diseases like lupus, psoriasis and rosacea."

The scientists confirmed their findings by analyzing S. aureus infections in mice unable to either effectively produce adipocytes or whose fat cells did not express sufficient antimicrobial peptides in general and CAMP in particular. In all cases, they found the mice suffered more frequent and severe infections.

Further tests confirmed that human adipocytes also produce cathelicidin, suggesting the immune response is similar in both rodents and humans. Interestingly, obese subjects were observed to have more CAMP in their blood than subjects of normal weight.

The potential clinical applications of the findings will require further study, said Gallo.

"Defective AMP production by mature adipocytes can occur due to obesity or insulin resistance, resulting in greater susceptibility to infection, but too much cathelicidin may provoke an unhealthy inflammatory response.

"The key is that we now know this part of the immune response puzzle. It opens fantastic new options for study. For example, current drugs designed for use in diabetics might be beneficial to other people who need to boost this aspect of immunity. Conversely, these findings may help researchers understand disease associations with obesity and develop new strategies to optimize care."

More information: "Dermal adipocytes protect against invasive Staphylococcus aureus skin infection," by L. Zhang et al. Science, www.sciencemag.org/lookup/doi/… 1126/science.1260972