Cómo brotan nuevos vasos sanguíneos

Los biólogos del IBS descubrieron un regulador clave de la formación normal y patológica de nuevos vasos sanguíneos

Los nuevos vasos sanguíneos se ramifican a partir de los preexistentes a través de un proceso llamado angiogénesis. Aunque esto es esencial para la supervivencia, el desarrollo y la cicatrización de heridas, por otro lado, también alimenta y progresa tumores malignos, así como otras enfermedades. Los científicos del IBS del  Centro de Investigación Vascular , dentro del  Instituto de Ciencias Básicas  ( IBS ), en colaboración con LIM Dae-Sik en  KAIST , descubrieron un regulador clave de este proceso, que podría convertirse en un objetivo terapéutico potencial para el tratamiento de enfermedades asociadas con el formación de nuevos vasos sanguíneos.

Las células que forman la pared de los vasos sanguíneos, las células endoteliales (EC), son los principales actores de la angiogénesis. La formación de una nueva pared vascular es un proceso de varios pasos que requiere una migración celular, proliferación y formación de uniones coordinadas. Las EC necesitan estirarse y moverse, y para ello utilizan su propio “esqueleto”, el citoesqueleto. Las EC en la parte delantera de la ruta de migración se denominan células de punta y las de la base, células de tallo. Las células de la punta forman extensiones que les ayudan a deslizarse dentro del tejido conectivo. Luego, a medida que el nuevo vaso crece a partir del existente, las células también necesitan crear enlaces fuertes para asegurar una pared robusta. Cada paso está controlado por varias proteínas cuyo comportamiento apenas comienza a entenderse.

▲ Figura 1: Vaso sanguíneo nuevo brotando de uno existente. Las células en la pared de los vasos sanguíneos, llamadas células endoteliales (color vainilla) se mueven e invaden nuevos tejidos a través de proyecciones dirigidas por las células del tallo y la punta. La imagen también muestra pericitos en verde y factor de crecimiento endotelial vascular (círculo azul) y su receptor (forma de Y, azul)

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El equipo de investigación descubrió que, en presencia de estímulos de crecimiento, las proteínas YAP y TAZ son fundamentales para la germinación de la angiogénesis, la formación de barreras vasculares y la maduración. YAP y TAZ trabajan juntos y han sido rebautizados como YAP/TAZ. YAP/TAZ está controlado negativamente por la vía de señalización Hippo, una “conversación molecular” cuyo papel es ajustar el tamaño del órgano a un volumen normal. Curiosamente, las mutaciones en las proteínas de esta vía provocan órganos sobredimensionados, de ahí el nombre de “hipona”.

Los científicos descubrieron que si sobreexpresan YAP/TAZ, las EC forman un número excesivo de extensiones y estimulan un crecimiento anormal de los vasos sanguíneos, de forma similar a un tumor. Por otro lado, la eliminación de YAP/TAZ de ratones de 2 días de edad conduce a una retina mal vascularizada, deterioro de la visión y hemorragia interna en varias áreas del cerebro. En este último, las sugerencias de los EC son contundentes.

▲ Figura 2: YAP/TAZ regula la brotación y el crecimiento vascular. Los nuevos vasos sanguíneos se ramifican a partir del principal como delgadas extensiones (derecha). El proceso está controlado por YAP/TAZ que regulan la producción de otras proteínas utilizadas para el crecimiento y la integridad de los nuevos vasos. El tejido normal (derecha) se compara con el tejido que carece de YAP/TAZ (izquierda), donde las ramificaciones que parecen podadas no pueden desarrollarse.

YAP/TAZ promueve la remodelación del citoesqueleto, así como la distribución y abundancia de proteínas que cimentan la unión entre las EC. Por esta razón, YAP/TAZ es esencial para la formación de la barrera hematorretiniana y la barrera hematoencefálica. El primero protege el ojo de sustancias potencialmente tóxicas presentes en la sangre y el segundo hace una función similar para defender el cerebro.▲ Figura 3: Vasculatura en la retina con (derecha) y sin (izquierda) YAP/TAZ. YAP/TAZ es esencial para la formación de la barrera hematorretiniana y los ratones que carecen de ella sufren problemas de visión.

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Dado que la angiogénesis también es la raíz de varias enfermedades, el equipo probó ratones adultos que modelan una causa común de pérdida de visión en la población humana de edad avanzada, conocida como degeneración macular relacionada con la edad. Esta enfermedad se caracteriza por una barrera retiniana de sangre con fugas y el crecimiento de vasos sanguíneos debajo de la retina. De esta forma, confirmaron que YAP/TAZ también está implicado en la angiogénesis patológica en la edad adulta. “Comprender la angiogénesis a nivel molecular puede ayudarnos a abordar la angiogénesis patológica en la degeneración macular relacionada con la edad y el cáncer”, dijo KOH Gou Young, autor correspondiente del estudio.

Letizia Diamante

Notas para editores

– Referencias
Jongshin Kim, Yoo Hyung Kim, Jaeryung Kim, Do Young Park, Hosung Bae, Da-Hye Lee, Kyun Hoo Kim, Seon Pyo Hong, Seung Pil Jang, Yoshiaki Kubota, Young-Guen Kwon, Dae-Sik Lim y Gou joven Koh. YAP/TAZ regula la angiogénesis germinativa y la maduración de la barrera vascular. El Diario de Investigación Clínica . 15 de agosto de 2017. DOI: 10.1172/JCI93825.

– Contacto con los medios
Para obtener más información o solicitar asistencia con los medios, comuníquese con: Sr. Shi Bo Shim, Jefe del Departamento de Comunicaciones, Instituto de Ciencias Básicas (+82-42-878-8189,  [email protected] ); Sr. Jung Gyu Kim, Oficial Global, Departamento de Comunicaciones, Instituto de Ciencias Básicas (+82-42-878-8172,  [email protected] ); o la Dra. Letizia Diamante, escritora científica y productora visual (+82-42-878-8260,  [email protected] ).

– Acerca del Instituto de Ciencias Básicas (IBS) El
IBS fue fundado en 2011 por el gobierno de la República de Corea con el único propósito de impulsar el desarrollo de las ciencias básicas en Corea del Sur. IBS ha lanzado 28 centros de investigación a partir de enero de 2017. Hay nueve de física, uno de matemáticas, seis de química, ocho de ciencias de la vida, uno de ciencias de la tierra y tres centros de investigación interdisciplinarios.

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