Desenvolupament del ronyó embrionari, cèl·lules mare i origen del tumor de Wilms

Contacte:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Resum:El mamífer adultronyóés un òrgan poc regenerat que no té les cèl·lules mare que podrien reposar l'homeòstasi funcional de manera similar a, per exemple, la pell o el sistema hematopoètic. A diferència d'un madurronyó,l'embrionarironyóallotja almenys tres tipus de cèl·lules mare específiques del llinatge que donen lloc a (a) un urèter i un sistema de conductes col·lectors, (b) nefrones i (c) cèl·lules mesangials juntament amb el teixit connectiu de l'estroma. S'ha despertat un ampli interès cap a aquestes cèl·lules progenitores embrionàries, que normalment es perden abans del naixement en humans, però continuen formant part de les restes nefrogèniques indiferenciades en l'àmbit pediàtric.renalcàncer Tumor de Wilms. Aquí, parlem de la comprensió actual deronyó-regulació específica dels progenitors embrionaris en l'entorn innat del ronyó en desenvolupament i els tipus d'interrupcions en la seva regulació equilibrada que condueixen a la formació del tumor de Wilms.

Paraules clau:ronyó; organogènesi; càncer pediàtric; cèl·lules mare; diferenciació; auto-renovació, Renal

IntroduccióLes cèl·lules mare constitueixen una base fonamental no només per al desenvolupament normal i l'homeòstasi dels teixits, sinó també per a la tumorigènesi. El ronyó de mamífer adult està majoritàriament desproveït de cèl·lules mare i, per tant, es considera un òrgan no regeneratiu, especialment quan la regeneració es defineix per la capacitat de generar noves nefrones i recuperar la capacitat de filtració.[1]. Contràriament a això, el ronyó embrionari acull almenys tres tipus de cèl·lules mare específiques del llinatge (anomenades aquí progenitores) que donen lloc a l'urèter i el sistema de conductes col·lectors, nefrones i teixit conjuntiu de l'estroma.[2,3]. Aquestes cèl·lules progenitores han despertat un interès substancial per al seu ús en la medicina renal basada en la regeneració, però la seguretat del manteniment de cèl·lules indiferenciades en els ronyons postnatals és un tema molt menys discutit.

Una part integral de l'avaluació de la seguretat és una comprensió exhaustiva de la regulació dels progenitors residents en teixits. Els mecanismes que guien el manteniment i la diferenciació dels progenitors específics dels teixits es reactiven de manera aberrant en molts càncers.[4]. Això és especialment evident en tumors derivats d'embrions com el tumor de Wilms (WT; Figura 1), medul·loblastoma i retinoblastoma.

Les nefrones, les unitats de filtració funcional dels ronyons de mamífers i l'estroma renal, es deriven del mesènquima metanèfric que conté diferents grups de progenitors per a ambdós llinatges.[5,6]. El teixit metanèfric normalment es perd abans del naixement en humans, però segueix sent part de les restes nefrogèniques indiferenciades en pacients amb tumor de Wilms.[7,8]. Cal entendre les diferències entre els progenitors normals que resideixen en teixits i les cèl·lules mare que causen càncer per establir l'escenari per a una millor caracterització de les transformacions que converteixen els progenitors renals normals en cèl·lules mare del tumor de Wilms. Això pot ajudar essencialment a predir el pronòstic individualitzat de la malaltia i la quimiosensibilitat del tumor, facilitant així una millor estratificació del pacient i la identificació dels pacients que requereixen estratègies de tractament agressives.[9]. Aquesta revisió ofereix una visió general deronyódesenvolupament seguit d'un resum de com els progenitors de conductes i nefrones col·lectors contribueixen a la morfogènesi renal normal per tal de facilitar millor la comprensió de les seves similituds i diferències fonamentals amb la biologia del tumor de Wilms.

Figura 1. Nefroblastomatosi i tumor de Wilms. (A) Un exemple del postnatal humàronyóamb restes nefrogèniques (asteriscs) de la nefroblastomatosi, que es veuen com a cèl·lules de color blau fosc molt compactes a larenalcòrtex. (B) Un exemple de l'humàronyóamb la morfologia clàssica del tumor de Wilms. S'assembla a un embrióronyómostrant cèl·lules blastèmals (B), estromals (S) i epitelials (a rrows), que, tanmateix, no s'organitzen en estructures de teixit típiques.

Tumor de Wilms Els tumors de Wilms (figura 1) són un dels tumors sòlids més comuns en nens amb una incidència d'1:10,000, que solen aparèixer abans dels cinc anys. Tot i que existeixen bones opcions de tractament per a alguns tipus de tumors histològics i les seves taxes de supervivència són bones, altres tipus, com els tumors de Wilms anaplàsics, encara tenen una 5-supervivència ifar de només el 50 per cent . Per tant, hi ha una clara necessitat clínica de la millora de les opcions terapèutiques del tumor de Wilms; per aconseguir-ho, és essencial una millor comprensió bàsica d'aquests tumors.Com s'ha revisat àmpliament en altres llocs[7], Els tumors de Wilms han intrigat els metges, els patòlegs i els genetistes del càncer durant molt de temps. Els tumors són el resultat directe de problemes durant el desenvolupament embrionari de laronyó,i va ser un dels tipus de càncer basat en el qual Alfred Knudson va desenvolupar el seu model de dos èxits per a gens supressors de tumors[10]

suplement d'antocianinaVOLUNTATMILLORAR LA MALALTIA RENAL/RENAL

Ronyó embrionari RonyóLa morfogènesi és un exemple clàssic d'interaccions recíproques de teixits equilibrades[11-13]. Gran part de la nostra comprensió bàsica de comronyódesenvolupa deriva dels clàssics experiments de recombinació/inducció de teixits en vídeo en diferents organismes models que es complementen amb estudis d'inactivació de gens in vivo en ratolins.[14,15]. Aquests experiments han demostrat que el mamíferronyóderiva del mesoderm intermedi, que dóna lloc als tres ronyons espacialment diferents anomenats pro-, meso- i metanefros.[15—17]. Organogènesi del metanefros, la definitivaronyó,utilitza la morfogènesi de ramificació del brot ureteri epitelial (UB) per al creixement i el modelatge del futur òrgan, mentre que la diferenciació de la nefrona es produeix al mesènquima metanèfric naixent que envolta cada punta de l'UB (figura 2). Cada UB de nova formació és responsable de mantenir intacta la majoria de la població del mesenquima metanèfric mentre indueix la seva subpoblació a experimentar una transformació gradual de mesenquima a epiteli a les aixelles de l'epiteli T-bud per formar una nefrona funcional.[18]. La repetició orquestrada d'aquest cicle d'una manera altament regulada garanteix el manteniment de tots els tipus de cèl·lules rellevants fins a la finalització deronyóorganogènesi.RenalsL'estroma és una part de la població mesenquimal que cobreix el mesenquima formador de nefrones i és fonamental no només per a la formació de cèl·lules mesangials i interstici, sinó que també participa activament en la regulació de la morfogènesi ramificada i la diferenciació adequada de nefrones i vasculatura.[19—24]. Mentre que la innervació i la formació de la xarxa vascular són característiques essencials del funcionalronyódesenvolupament i estudis recents indiquen una presència de precursors endotelials en eanbryonicronyó,aquests temes no es tracten aquí (per a Sesights, vegeu[25-33]).

Figura 2. La il·lustració deronyóllinatges i els seus orígens. La il·lustració de l'esquerra mostra una presentació esquemàtica d'un embrióronyóamb el brot ureteric bifurcat (UB, blau), que es deriva de la conversió epitelial del mesoderma intermedi anomenat conducte de Wolffi. Tal com s'il·lustra a l'esquema central, el brot uretèric es subdivideix en regions de tronc i punta, on les puntes representen cèl·lules no diferenciades i els troncs estan ocupats per cèl·lules compromeses amb la diferenciació. Després de la maduració de l'epiteli, les cèl·lules ductals connectades es diferencien en tipus de cèl·lules intercalades i principals especialitzades. Mesènquima metanèfric (MM, verd), que envolta la UB epitelial, els llinatges es representen a la dreta. El mesènquima metanèfric es compon de mesenquima condensat de cap, que conté progenitors de nefrona i cèl·lules estromals. Els progenitors de la nefrona del condensat de la tapa experimenten una transició de mesenquima a epiteli per iniciar la diferenciació de tots els segments de nefrona (glomèrul i túbuls segmentats) a les aixelles de la UB. Les cèl·lules estromals de MM es diferencien enrenalllinatges de l'estroma.

El mesoderma intermedi es diferencia en el conducte epitelial nefric (Wolffià) que posteriorment creix cap a l'extrem posterior de l'embrió i simultàniament especifica el mesenquima metanèfric a la part posterior de l'embrió.[34]. Després de la connexió a la cloaca (el futur sinus urogenital), que es produeix el dia embrionari 10.5 (E10.5) en ratolins, la inducció de la definitivaronyóté lloc quan el conducte nefric epitelial forma un únic brot que creix en el mesènquima metanèfric adjacent per establir el brot uretèric (UB)[35,36]. Ronyóel desenvolupament en humans comença entre els dies 28 i 30 de la gestació. Durant els darrers dos anys, s'han fet grans salts en la comprensió del temps detallat del desenvolupament humà.ronyódiferenciació i els seus mecanismes moleculars i morfològics[37—39]. Aquests estudis donen suport a la visió anterior establerta a partir d'estudis anteriors que, malgrat algunes diferències,renalla diferenciació en ratolins i humans està ben conservada.

Generalment s'accepta que desprésronyóla inducció, la brotació i el primer esdeveniment de ramificació de la UB són diferents cel·lularment i molecularment dels esdeveniments de ramificació posteriors, que estan estretament relacionats amb la nefrogènesi.[40,41]. Per exemple, el conducte nefric que dóna l'UB inicial i el mateix UB es compon d'un epiteli pseudoestratificat, i el perfil transcripcional del mesenquima metanèfric precoç divergeix del del mesenquima del cap que representa la població progenitora de la nefrona.(https://www.gudmap.org/chaise/record/#2/RNASeq:Replicate/RID=16-2PQ2(consultat el 27 de gener de 2021))[42-46]. La formació inicial de l'UB és seguida d'un allargament, posteriorment l'ampliació de la punta de la UB en una ampolla i, finalment, la bifurcació de l'ampolla en branques en forma de T.[41]. D'alguna manera, tot i que en la seva majoria són mecanismes desconeguts, la formació del primer brot T estableix una maquinària molecular que és capaç de mantenir el programa nefrogènic en el mesènquima metanèfric naixent fins aproximadament la setmana 30 a la 32 de gestació en humans i els primers dies postnatals en ratolins, ambdós. estan més enllà del cessament de la pròpia morfogènesi ramificada[47-50].

Els factors clau de transcripció necessaris perronyóLa inducció inclou els paràlegs A i D d'Eya1, Hox11, Pax2, Sall1, Six1 i Wt1[45,51-55], i les seves funcions s'han revisat àmpliament en altres llocs[56,57]. També està ben establert que l'activació simultània de la senyalització del receptor de tirosina cinasa, especialment aigües avall del factor neurotròfic derivat de la línia de cèl·lules glials (GDNF), es reorganitza durant la transfecció (RET) i el receptor del factor de creixement de fibroblasts (FGF), juntament amb inhibidors. Les accions de senyalització de proteïnes morfogenètiques òssies són necessàries per a la formació d'UB i la inducció del mesenquima metanèfric[43,58-60]. Es coneix menys sobre les relacions reguladores detallades entre les vies de senyalització i els factors de transcripció, però dels factors de transcripció esmentats anteriorment, Eya1, els paràlegs Hox11, Pax2 i Six1 són necessaris per a l'expressió de Gdnf i, per tant, l'activació de la senyalització RET, que al seu torn. media els seus efectes a través dels factors de transcripció Etv4 i -5[43,61-63]. Es necessita molt més treball per mapar els papers reguladors exactes de les vies de senyalització, els objectius transcripcionals i el control fosfoproteòmic dels esdeveniments cel·lulars durant els primers anys.ronyóinducció.La morfogenesi de la ramificació del brot uretèric orquestra l'embrióRonyóCreixement i formació de nefronesDesprés de la primera bifurcació de la UB i l'establiment del mesènquima metanèfric, la ramificació continua durant 12 cicles amb èxit per completar el 85 per cent dels esdeveniments de ramificació per E16.5, després del qual es produeix la fase d'allargament del tronc de la UB i la finalització de les generacions finals de branques abans del naixement.[49,50,64]. Cel·lularment, la ramificació de la UB es produeix per proliferació tant a les puntes com als troncs, amb la diferència que els cicles cel·lulars són significativament més ràpids a les puntes que als troncs.[63,65]. Les divisions cel·lulars a la UB utilitzen un procés únic de mitosi luminal, on les cèl·lules epitelials es deslaminen parcialment de la làmina epitelial per dividir-se al lloc luminal seguit de la reinserció de les cèl·lules mare i filles de nou a l'epiteli unes poques cèl·lules una de l'altra.[66]. Aquest procés requereix moviments cel·lulars extensos,que són possibles gràcies a la remodelació dinàmica i constant de les adherències i el citoesquelet d'actina necessari per al desenvolupament de la ramificació normal.[42,63,67—69]. A més de la proliferació, l'allargament i l'aprimament del tronc de la UB es produeixen mitjançant divisions cel·lulars orientades i reordenacions cel·lulars conegudes com a extensió convergent.[70,71], que també probablement continuen contribuintronyócreixement després del naixement.Una combinació de modelatge matemàtic i imatges molt precises ha generat nova informació que desafia la visió tradicional del patró de ramificació de la UB que és una repetició estereotipada de bifurcacions dicotòmiques amb trifurcació ocasional de la punta i esdeveniments de ramificació lateral molt rars observats principalment en cultes.ronyons [50,72]. Recentment es va suggerir un patró de ramificació bifàsic i depenent del temps basat en les troballes que la ramificació ràpida i reproduïble durant els primersronyóEl desenvolupament (fins a E15,5 en ratolins) és seguit per esdeveniments de ramificació més no estereotípics més propers al naixement quan la taxa de noves formacions de punta també augmenta significativament.[64]. Això es suggereix per progressar i generar variabilitat en l'estructura 3D de la presa de la UB. Hi ha suport per a l'asimetria en la ramificació de la UB[73], però els senyals que contribueixen 4o a l'alentiment i l'eventual cessament de la morfogènesi de la UB continuen esquius.

Poblacions progenitores renalsL'embrionarironyó,a diferència de la seva forma madura, conté cèl·lules progenitores que poden reunir tot el conducte col·lector, el teixit conjuntiu de l'estroma i tota la nefrona amb els seus segments funcionals (figura2) [43,74,75]. El mesènquima metanèfric adjacent a la punta del fossat UB, tertaed 'mesènquima de la tapa', és la font de nefrona {progenitors', una població de cèl·lules que s'autorenova durant cada ronda de bifurcació de la punta de la UB i es manté fins al final de la gestació en les etapes humanes i postnatals primerenques. ratolins, després dels quals aquesta font de noves nefrones es perd de manera irreversible[13,47,50]. Els progenitors de nefrona, que envolten cada punta UB, són els més ben caracteritzatsrenalpoblació progenitora i es comenten per separat a la secció designada. La punta de la UB allotja una altra població progenitora embrionària, que és capaç de poblar el sistema de conductes col·lectors de la madura.ronyóperò també ja es perd definitivament a l'úter. Els progenitors estromals autorenovables envolten la població de progenitors de nefrona i es diferencien en iells aesangials i rrenall ssttrroaall Hneages (figura 3) [75].

Figura 3. La il·lustració de l'embrióronyó/s poblacions de cèl·lules mare. (A) Presentació esquemàtica de diferentsronyócèl·lules mare en els seus nínxols innats que estan presents durant el mamíferrenalorganogènesi. Brot ureteral bifurcat (UB, blau clar) té dues puntes que allotgen progenitors del conducte col·lector (CDP, rectangles blau fosc). Immediatament adjacents al brot ureteric epitelial hi ha progenitors de nefrona (cercles vermells foscos NR), que es troben al compartiment del mesenquima de la tapa (CM) del mesenquima metanefric (MM, verd). La tija dels progenitors de la nefrona depèn de la seva localització en la seva relació amb les puntes dels brots ureteris. Els progenitors de nefrona que es troben a les aixelles del brot ureteral representen progenitors de nefrona més compromesos amb la diferenciació (CNP, cercles vermells), que poden barrejar cap endavant i cap enrere dels progenitors de la nefrona al compartiment del mesenquima de la tapa (NP, cercles vermells foscos). Els progenitors de nefrones totalment compromesos acaben en agregats peritubulars (PA, boles morades), que són les primeres formes precursores de les nefrones diferenciades. Les cèl·lules mesenquimals metanefriques més corticals (MM, verdes) són les cèl·lules estromals (S), que també contenen els progenitors estromals (SP, rectangles groc-marronós) que envolten la capa més externa dels progenitors de nefrona. (B) Embrionarironyóel dia 14.5 de

desenvolupament del ratolí tacat amb NCAM (vermell), que etiqueta totes les cèl·lules progenitores de nefrona i progenitora estromal del mesènquima metanèfric. La tinció de CALBINDIN (verd) visualitza l'epiteli del brot ureter. Les fletxes assenyalen un límit aproximat de la nefrona al progenitor estromal, els asteriscs marquen les puntes dels brots ureteris (verds) on resideixen els progenitors del conducte col·lector i PA demarca l'agregat pretubular. (C) Embrionarironyóel dia 14,5 del desenvolupament del ratolí tenyit amb SIX2 (rosa), que visualitza específicament només els progenitors de la nefrona i la calbindina (verd) marca l'epiteli del brot ureter. Les fletxes assenyalen els progenitors de nefrona més corticals, que estan en contacte directe amb els progenitors estromals circumdants visualitzats per la tinció nuclear de Hoechst (blau). Els asteriscs marquen les puntes del brot uretèric (verd) on resideixen els progenitors del conducte col·lector, el diamant apunta als progenitors de la nefrona compromesa, el PA demarca l'agregat pretubular i el RV ésrenalvesícula.

Recollida de progenitors de conductesFa temps que se sap que el GDNF expressat pels progenitors de la nefrona al mesènquima metanèfric és alhora necessari i suficient per al creixement de la UB a partir del conducte nefric.[13,76-80]. Més recentment, s'ha demostrat que la senyalització RET activada per GDNF coordina els esdeveniments cel·lulars relacionats amb la recollida de comportaments dels progenitors del conducte.[43]. La identificació d'Etv4 i Etv5 com a factors de transcripció que medien els efectes de senyalització GDNF/RET a les cèl·lules diana a les puntes UB juntament amb experiments d'etiquetatge genètic van demostrar que un nombre substancial de moviments cel·lulars es produeixen constantment no només dins de les puntes UB, sinó també des de la consells a les regions del tronc[41,42,61-63,81]. A partir dels experiments de quimera queda clar que les cèl·lules epitelials derivades del tipus salvatge són competents per poblar puntes i troncs UB, mentre que les cèl·lules amb deficiència de senyalització RET no es van instal·lar a les puntes. Així, la senyalització GDNF/RET influeix en els moviments cel·lulars i la posició d'una cèl·lula individual en una UB determinada, cosa que suggereix no només que la forma en què les cèl·lules es mouen dins de l'epiteli influeix en la morfogènesi de la ramificació de la UB, sinó que també que la localització de la cèl·lula dins de la UB influeix molt en la seva potència. .

La senyalització GDNF/RET regula la recollida de progenitors de conductes mitjançant l'activitat MAPK/ERK

Més informació sobre la funció de GNDF en la regulació del destí de les cèl·lules UB va venir dels estudis que utilitzen un model de ratolí Gdnf, que no té la regió no traduïda 3' del gen (3'-UTR)[82]. La inserció d'un fort senyal poliA de l'hormona de creixement bovina després del codó d'aturada al locus endogen de Gdnf suprimeix la funció 3'UTR normal i dóna lloc a l'excés de producció de GDNF endògen a nivells d'ARNm i proteïnes (al·lel hipermòrfic Gdnf). L'augment de l'expressió es deu probablement a la manca de llocs d'unió per a microRNA i altres proteïnes d'unió a l'ARN que normalment estan presents en aquestes regions reguladores.[82,83]. L'expressió elevada però espacialment intacta de GDNF en els ratolins mutants dóna lloc a puntes UB molt expandides amb troncs curts que van donar lloc a urèters curts i expandits amb connexions fora de lloc a la bufeta.[84]. L'anàlisi del mutantronyonsva demostrar que la formació d'una UB primària augmentada s'atribueix almenys parcialment a l'augment transitori de la mitosi al conducte nefric caudal a E10.5, l'etapa en què comença la formació de l'UB primària. A partir de llavors, l'índex mitòtic de les cèl·lules epitelials de la punta de la UB es normalitza ràpidament simultàniament amb un augment de l'apoptosi al lumen de la UB. Això pot suggerir que elronyóté un mecanisme inherent que intenta rehabilitar la morfologia normal en condicions patològiques. Els experiments de seguiment cel·lular van revelar l'obstacle de l'emigració a les cèl·lules epitelials de la punta, que es van quedar atrapades a les puntes i no van poder poblar i allargar els troncs de la UB. Això demostra que el GDNF admet l'expansió del progenitor de la col·lecció del conducte, ja que les puntes UB es mantenen ampliades a causa del defecte d'emigració al llarg de la morfogènesi renal.

Les pols de CISTANCHE MILLORARÀ EL DOLOR RENAL/RENAL

Els nostres propis resultats mostren que el GDNF afecta la recollida de cèl·lules progenitores del conducte mitjançant l'activació de la proteïna cinasa activada per mitògens (MAPK) / la cinasa regulada per senyal extracel·lular (ERK)[84]. Això és compatible amb els models mutants RET anteriors, on es va bloquejar l'activació de MAPK/ERK[85,86]. Només la inhibició MAPK/ERK, no la inhibició PI3K/AKT o SRC, rescata la morfologia de la punta de la UB i la longitud del tronc enronyonsamb GDNF augmentat endògenament. Imatge en viu del desenvolupamentronyonsl'expressió d'un biosensor basat en la transferència d'energia de ressonància de fluorescència (FRET) per a ERK ha demostrat el patró d'activació dinàmic amb una heterogeneïtat significativa no només entre teixits (puntes UB vs. mesenquima cap) sinó també entre poblacions cel·lulars aparentment homogènies.[87]. L'heterogeneïtat en l'activació de MAPK / ERK és notablement òbvia a les puntes de la UB, on l'activació MAPK / ERK alta i baixa sembla dispersa aleatòriament entre l'epiteli, cosa que suggereix un paper per a la classificació cel·lular. La inactivació genètica MAPK/ERK específica de la UB (Hoxb7Cre;Mek1fl/fl;Mek2-/-) mostra un fenotip completament oposat a les puntes UB expandides en Gdnf-hipermòrficronyons, ja que les puntes amb deficiència de MAPK/ERK romanen primes i no s'expandeixen a les estructures d'ampolles[88]. Això va demostrar el requisit essencial de l'activació de MAPK/ERK per a la formació de noves branques a les puntes de l'UB, que s'allargan però molt poques vegades canvien de direcció de creixement, donant lloc a un arbre UB sobresimplificat irenalhipodisplàsia. Molecularment, l'activitat MAPK/ERK sembla important no només per a la progressió de la fase del cicle cel·lular G-a-S, sinó també per a les adhesions cel·lulars normals mediades per PAXILLIN i E-CADHERIN. Donada la importància de MAPK/ERK i E-CADHERIN a les cèl·lules mare embrionàries[89-92], futurs experiments abordant les seves relacions reguladores en el context deronyóEl desenvolupament pot proporcionar informació interessant sobre la regulació dels progenitors de conductes.

A partir de l'observació que la ramificació de la UB es produeix només a les puntes en la majoria dels casos i sempre dóna lloc a noves puntes amb un potencial similar a la ramificació, els estudis aquí descrits primer van establir una hipòtesi que les puntes UB són diferents dels troncs. L'anàlisi elaborada dels estudis d'imatge va confirmar llavors que les puntes de la UB són els llocs on resideix la població progenitora per a la recollida de conductes i urèters. Estudis genètics addicionals han revelat que la senyalització de Notch és necessària per modelar la distribució de FOXI1 més principal i AQP2 més cèl·lules intercalades dins del conducte col·lector madur, mentre que diversos gens addicionals que inclouen almenys la metiltransferasa Dotll i els factors de transcripció p63 i Tfcp2L1 contribueixen a la diferenciació equilibrada de cada tipus de cèl·lula[93-100](per a una visió general més detallada, vegeu, per exemple,[101,102]). Queda per estudiar si el manteniment i la pèrdua del progenitor de conductes abans del naixement té algun enllaç amb la topologia de ramificació de la UB bifàsica i depenent del temps prèviament informada.[64].

Cèl·lules progenitores de l'estromaElrenalL'estroma està format per l'interstici, el mesangi i els pericits, derivats de la població progenitora positiva de FOXD1-auto-renovació.[103,104]. Els progenitors estromals també es diferencien en cèl·lules murals de laronyóartèries i arterioles, així com les cèl·lules mesangials del glomèrul, contribuint així significativament a les funcions de la nefrona. A més de la regulació transcripcional essencial proporcionada per almenys FoxD1, FoxG1, Gata3 i Pax2, els progenitors estromals depenen de la senyalització de Notch[6,19,105-107]. En particular, Pax2 sembla formar un límit entre la nefrona i els progenitors estromals per reprimir críticament la identitat estromal, mentre que la senyalització GATA2 i RBP-J/Notch, independentment l'una de l'altra, són necessàries per a una correctarenaldesenvolupament vascular. L'anàlisi transcriptòmica unicel·lular més recent del llinatge FOXD1 d'embrions de ratolí E18.5 va demostrar que, en aquesta etapa, el llinatge es pot subdividir en 17 grups de cèl·lules separats que indiquen una heterogeneïtat cel·lular notable amb diferents programes transcripcionals que impulsen l'expressió gènica en aquests grups.[108]. Reanàlisi d'embrions humans generats prèviamentronyóLes dades unicel·lulars van confirmar que no es tracta d'un fenomen específic del ratolí, ja que fins i tot en les dades humanes, que no estan seleccionades específicament per al llinatge estromal, es podrien identificar 13 cúmuls estromals diferents.

Molts papers del llinatge estromal es troben en la comunicació amb els altres llinatges. Les primeres dades van identificar un senyal mediat per l'àcid retinoic des de l'estroma fins a RET al brot ureteric que controla la ramificació del brot uretèric.[22]. També es va observar un fenotip de ramificació, lligat a la regulació a la baixa d'Aldh1a2 (un component essencial de la via de síntesi de l'àcid retinoic) i Ret en el knockout específic del progenitor estromal de Wt1, tot i que la ramificació alterada només es va observar a l'embrió de l'etapa posterior.ronyons [23], cosa que suggereix que aquest no és necessàriament el paper dels progenitors estromals, sinó més dels tipus de cèl·lules posteriors en el llinatge estromal. D'altra banda, l'ablació dels progenitors estromals positius de Foxd1- provoca un bloqueig de la diferenciació dels progenitors de la nefrona i, en canvi, produeix un mesènquima de la tapa expandit mitjançant la pèrdua d'un FAT4-YAP/TAZ mediat per senyal que afina la resposta Wnt9b en els progenitors de la nefrona[109]. Altres dades suggereixen que FAT4 podria senyalitzar a través de DCHS1 en lloc de YAP/TAZ, ja que l'eliminació condicional de Dchs1 en els progenitors de la nefrona va donar lloc a un augment comparable del mesènquima de la tapa, però interessant també en la ramificació reduïda del brot ureter.[110,111]. Aquests fenotips de ramificació estan mediats per la interacció directa de FAT4 i DCHS1 amb RET, amb la pèrdua de Fat4 que resulta en una cascada de RET-GFRA1-GDNF hiperactiva.[21]. Finalment, la pèrdua de Sall1 mediada per Foxd1-Cre al compartiment estromal dóna lloc a un mesènquima de la tapa expandida, potencialment a través del control directe de l'expressió de Fat4 per part de SALL1.[112]; en aquest cas, no es van estudiar els efectes sobre el brot ureteral.

És evident que les cèl·lules del llinatge estromal tenen efectes directes sobre els llinatges epitelials (brot ureteric) i nefrogènics, permetent així un desenvolupament coordinat dels diferents llinatges per formar un sistema funcional.ronyó. Queda per determinar si aquestes funcions són executades pels mateixos progenitors estromals o per tipus de cèl·lules posteriors d'aquest llinatge, però l'anàlisi detallada de l'heterogeneïtat d'aquest llinatge comentada anteriorment podria permetre la identificació de nous gens marcadors que es poden utilitzar com a controladors Cre. per estudiar aquests fenotips amb més detall.

Progenitors de la nefronaDesprés de l'establiment del mesènquima metanèfric, primer funciona per crear un entorn específic perquè la UB primària es formi exactament a la posició correcta.[113-119]. Aleshores, el mesenquima metanèfric afavoreix l'inici de la morfogènesi de ramificació de la UB, que és necessària per a la seva pròpia supervivència i organització en un nínxol nefrogènic que proporciona cèl·lules per a la nefrogènesi fins al cessament del programa nefrogènic.[5,48,120]. El nínxol nefrogènic (figura 1) és una estructura cohesionada de tres a cinc capes cel·lulars, on la primera capa cel·lular interacciona íntimament amb l'epiteli UB i la resta de la població està envoltada d'altres progenitors i cèl·lules estromals. Les imatges en directe del nínxol ofereixen proves que els progenitors de la nefrona són altament mòbils i interactuen activament amb tots els altres progenitors i fins i tot poden saltar d'un nínxol a un altre.[37,121,122].

A causa de la ramificació reiterativa de la UB, el nínxol nefrogènic s'enfronta a un repte morfològic continu. En primer lloc, la població progenitora de nefrona indiferenciada, que inicialment és un nínxol uniforme que envolta la punta de la UB, s'ha de dividir en dues poblacions diferents després de la bifurcació de la punta. Després d'això, les cèl·lules progenitores han de romandre en contacte amb les puntes allargades i de nova generació. La connexió establerta pel subgrup progenitor de nefrona més adjacent a la UB amb les cèl·lules de la punta de la UB és vital per a la integritat de tot el nínxol. Molecularment, està mediat almenys a través de la integrina a8 (ITGa8), que es regula positivament en contacte i es localitza fortament a les membranes proximals que toquen l'epiteli de la punta on interacciona amb el lligand NPNT (nefronectina) present a la UB.[123,124]. Els progenitors de la nefrona expressen nombroses proteïnes d'adhesió addicionals, per exemple, NCAM1, CDH2, -11 i CTNND1, que probablement contribueixen a la cohesió del nínxol.[69,125,126].

El segon repte és la segregació cel·lular activa dins del nínxol nefrogènic, que només té lloc a determinades cèl·lules sotmeses a senyals de diferenciació a l'entorn que està ple de senyals superposades que promouen simultàniament ambdues.auto-renovaciói diferenciació. En tercer lloc, el nombre total de nínxols i els seus volums combinats augmenten cap al final de l'organogènesi, però la quantitat de cèl·lules progenitores de nefrona a cada nínxol individual disminueix simultàniament. Tot i que tot això passa, cada nínxol ha de mantenir suficients progenitors mitjançant una àmplia proliferació, encara que la durada del cicle cel·lular augmenta amb el temps.[48,50,127].

Els progenitors individuals presenten una alineació columnar i una forma cel·lular allargada, amb un aparell de Golgi situat a la meitat distal de la cèl·lula, però en separar-se de la punta, els progenitors adopten una forma més rodona que reflecteix probablement els canvis dinàmics en les seves adhesions cel·lulars.[122,126,128]. Cap al final de la seva existència, la localització del progenitor de la nefrona es limita a posicions més laterals a la punta.[48], cosa que suggereix una disminució de l'efecte normatiu de la UB sobre l'organització de nínxol. A més, s'informa de signes clars d'envelliment progressiu en els progenitors de nefrona vells i joves, incloses diferències en la biogènesi ribosòmica, la longitud del cicle cel·lular i la composició de la matriu extracel·lular.[127].

Suplements CISTANCHEMILLORARÀ LA FUNCIÓ RENAL/RENAL

Determinants moleculars dels progenitors de la nefronaIgual que la recollida de progenitors de conductes, els progenitors de nefrona també representen una població heterogènia. Els progenitors mostren diferències especialment en la durada del seu cicle cel·lular i els perfils d'expressió de, per exemple, l'homeobox 2 relacionat amb sine oculis (SIX2) i el transactivador interactiu 1 Cbp/p300-(CITED1), que s'associen amb l'estat de diferenciació de qualsevol donat. progenitor[5,129,130]. Els mecanismes exactes mitjançant els quals es formen subgrups de progenitors espacialment diferents necessiten una investigació addicional, però sembla que els progenitors de nefrones no s'expandeixen clonalment, ja que cada cèl·lula filla es dispersa més aviat estocàsticament després de les divisions cel·lulars.[50,122,131]. Els NP més indiferenciats expressen nivells elevats de SIX2 i CITED1, i s'autorenoven lentament a través d'un cicle cel·lular prolongat. Els progenitors compromesos ja no expressen CITED1 i tenen un SIX2 inferior, un cicle més ràpid i són susceptibles a la inducció de nefrones.[50,132]. Si bé Six2 és necessari per mantenir indiferenciats els progenitors de nefrones, Cited1, fins i tot en absència del seu familiar proper, Cited2, sembla no essencial per als comportaments dels progenitors.[5,133,134].

Informes recents suggereixen una certa flexibilitat en el compromís dels progenitors de la nefrona, ja que els progenitors que expressen Wnt4, i per tant induïts molecularment per al camí de diferenciació, encara poden escapar de les estructures precursores de la nefrona per tornar a unir-se al nínxol indiferenciat.[135]. Aquests fugitius es comporten de manera diferent a la majoria dels progenitors induïts, ja que regulen a la baixa l'expressió de Wnt4 i tornen a adquirir un perfil de progenitor que és capaç de donar suport al seu llarg termini.auto-renovaciócapacitat[135,136]. Això, juntament amb una alta motilitat general, dóna suport a la visió de xarxes moleculars complexes en la regulació del progenitor de nefrona, on els nivells de senyalització poden tenir un paper més important del que s'estimava anteriorment. De fet, també s'ha suggerit que els canvis en els nivells de senyalització contribueixen a la cessació de la nefrogènesi, durant la qual els progenitors de la nefrona surten del nínxol indiferenciat amb velocitat accelerada sense mostrar una disminució espectacular de la proliferació o augment de l'apoptosi.[13,47-50,127,137-139]. Aquestes dades indiquen que el conjunt de progenitors s'esgota a causa de l'augment de la diferenciació, que esgota el nínxol de progenitors de la nefrona al quart dia postnatal en ratolins i durant les últimes setmanes de gestació en humans.

El manteniment del progenitor de la nefrona depèn de les activitats clàssiques de la via de senyalitzacióDurant els darrers vint anys, la regulació transcripcional del manteniment del progenitor de la nefrona i els senyals inductius que desencadenen la diferenciació dels progenitors de la nefrona cap al destí de la nefrona han estat el focus d'una investigació intensiva.[34,56,140-142]. La majoria de les vies de senyalització que estan actives durant l'embriogènesi també estan implicades en la regulació del progenitor de la nefrona[3,18,58,143]. Els diferents rols de les cascades intracel·lulars activades aigües avall de les interaccions lligand-receptor només estan a punt de ser revelats[4,144]. Pel bé d'aquesta revisió, ens centrarem en els papers de WNT/p-catenina, IGF2/FGF, microRNAs i senyalització induïda per mTOR en el manteniment i l'esgotament del progenitor de nefrona.

El camí WntEls experiments d'inducció clàssics i l'ús d'agonistes/antagonistes químics han demostrat que l'activació transitòria de WNT/p-catenina funciona per induir als progenitors de nefrones residents en el mesenquima cap a patir una transformació de mesenquima a epiteli i, posteriorment, diferenciar-se en epiteli de nefrona.[145-148]. Aquesta visió està recolzada per estudis primerencs d'inactivació de gens, que van establir el requisit de Wnt4 i Wnt9b per a la diferenciació de nefrones i van suggerir una certa redundància funcional amb l'activació de NOTCH.[149-151]. L'activació de la p-catenina (CTNNB1) mitjançant la seva estabilització forçada en SIX2-progenitors de nefrones positius indueix la diferenciació de nefrones, però s'ha demostrat que també manté el conjunt de progenitors de nefrones indiferenciats mitjançant la interacció reguladora directa amb SIX2 i la cooperació amb MYC.[136,148,152,153]. El nivell d'activació del senyal sembla ser el determinant clau del resultat cel·lular de la via p-catenina/WNT.

En conseqüència, els canvis delicats en els nivells d'activitat de senyalització semblen dictar de manera crítica la decisió del destí en el conjunt de progenitors de nefrona, ja que també s'ha demostrat que Wnt9b dóna suport al manteniment dels progenitors regulant positivament la proliferació.[154,155]. Un altre lligand WNT derivat de la UB, Wnt11, és essencial per al manteniment normal dels progenitors de la nefrona gràcies a la seva funció de mediar la interacció entre els progenitors i les cèl·lules de la punta de la UB.[128]. La modulació de l'activitat de senyalització WNT a través de les R-spondines 1 i 3 probablement està implicada en la regulació del nivell de senyalització, però els mecanismes exactes encara s'han d'estudiar, ja que la inactivació de les R-spondines només té un efecte lleu en la propagació dels progenitors.[156]. El domini de la via WNT/p-catenina s'ha posat en dubte en estudis que revelen l'expressió de NFAT i Ca2 més components de senyalització al llarg de la nefrogènesi[157-159], però els seus papers exactes esperen més proves funcionals.

Senyalització de la tirosina quinasa del receptor induïda per FGFL'especificació i la supervivència del llinatge nefrogènic requereixen una senyalització funcional de FGF[160]. Una pantalla in vitro de lligands que donen suport als progenitors de nefrona va suggerir que els FGF 1,2,9 i 20, així com el factor de creixement epidèrmic (EGF), que pot requerir una funció cooperativa amb els FGF, poden promoure la seva proliferació.[161]. Els estudis d'inactivació genètica indiquen que la senyalització aigües avall dels receptors de FGF 1/2, específicament induïda per FGF9 i -20, continua sent fonamental per al manteniment deauto-renovaciója que la inactivació dels lligands Fgf1 i -2 sols o en combinació no afecta els progenitors de la nefrona[160,162-164]. De la mateixa manera, tal com es mostra per al llinatge UB, el regulador negatiu de RTK SPROUTY1 funciona per equilibrar un nivell adequat de senyalització positiva al nínxol nefrogènic per controlar la tija del progenitor.[119,165-168]. Les cascades intracel·lulars intrínseques de la població evocades aigües avall dels FGFR en progenitors de nefrona inclouen MAPK/ERK, MAPK/JNK i PI3K.[87,121,169-171]. La inactivació específica del progenitor de la nefrona de MAPK/ERK (Sis2- TGCtg/ més ;Mek1fl/fl;Mek2-/-) dóna lloc a un progenitor deterioratauto-renovaciói la desorganització del nínxol progenitor a causa de la disminució de l'expressió de PAX2, que es requereix per al manteniment de la identitat del progenitor de la nefrona i la funció normal de la interacció entre el nínxol i la matriu extracel·lular mediada per ITGA8-[87,105,123,172]. Juntament amb els defectes addicionals en la progressió de la diferenciació del precursor de la nefrona, el fenotip d'inactivació MAPK/ERK específic del progenitor de la nefrona mostra semblances estretes amb la pèrdua de FGF8/9/20, donant suport a la seva funció essencial com a mediador de múltiples funcions de senyalització de FGF que probablement prenen. lloc mitjançant la regulació PAX2[87,160,162].

La pèrdua permanent dels progenitors de la nefrona interromp el desenvolupament renalS'ha demostrat que les accions sinèrgiques de PI3K no només amb la senyalització WNT/p-catenina, sinó també amb la senyalització JNK i FGF9 induïda per BMP asseguren la progressió adequada del cicle cel·lular i la tija en els progenitors de nefrona.[121,138,173]. Tanmateix, les causes moleculars que porten a l'esgotament final del progenitor de la nefrona al final de l'organogènesi només estan a punt de ser revelades.

Ablació experimental de nefrones per criolesió durant el període postnatal primerenc, quan els progenitors de nefrones encara estan presents al ratolíronyó,indica que no es poden reclutar progenitors de nefrones addicionals al lloc de la lesió i dóna suport a l'opinió que el nombre final de nefrones està predeterminat al néixer en el ratolí.ronyons [174]. Publicacions recents mostren que almenys la senyalització SMAD induïda per BMP i l'objectiu de mamífers de les activitats de rapamicina (mTOR) poden estar implicades en la definició del moment de la pèrdua del progenitor de la nefrona, mentre que la composició adequada de micro-ARN és clarament necessària per al seu esgotament final.[138,175-177].

El 2015, el grup Oxburgh va informar que la inhibició química de la senyalització BMP/SMAD1/5 per LDN-193189 dóna lloc a hiperplàsticsronyonsamb més nefrones que en vehicle tractatronyons [138]. Malgrat la seva identificació d'un nínxol de progenitors de nefrones sintètics capaç de propagar-se, la inhibició de BMP no s'utilitza per a cultius de progenitors de nefrones a llarg termini ni en protocols de diferenciació de cèl·lules mare derivades.ronyóorganoides[138,178-180].

S'ha demostrat que la reducció genètica de la dosi d'inhibidor de mTOR Hamartin (Tsc1) manté les cèl·lules NP un dia més que en els ratolins control i augmenta la dotació de nefrona en un 25 per cent.[175]. Es va detectar un manteniment postnatal més espectacular dels progenitors de nefrona en ratolins que sobreexpressaven la proteïna d'unió a l'ARN Lin28, que regula l'expressió d'una varietat de gens, ja sigui unint-se directament als ARNm o bloquejant el processament de la família Let7-de microARN.[177]. En conseqüència, la supressió de Let-7 allarga significativament la vida útil del progenitor de la nefrona i dóna com a resultat una millorafuncional renalparàmetres[176]. Aquests experiments suggereixen que la regulació abolida dels nivells d'ARNm i l'estabilitat que resulta en un ampli augment de l'activació gènica pot superar el programa de cessament normal de la nefrogènesi. Malgrat el gran potencial de modulació de la regulació del microARN, aquests models mostren una tumorigènesi directa o s'associen amb una major activació del locus Igf2/H19, que és l'oncogen més destacat en pediatria.ronyócàncer conegut com a tumor de Wilms[181,182].

La causa dels tumors de WilmsDurant molt de temps, els únics gens coneguts que estaven mutats o desregulats en els tumors de Wilms van ser WT1, IGF2 i gens vinculats a la senyalització canònica de WNT (CTNNB1, WTX/AMER1), però els recents projectes de seqüenciació a gran escala han ampliat molt el nombre de gens relacionats amb la tumorigènesi de Wilms. Com a revisió recent excel·lent sobre la genètica dels tumors de Wilms està disponible[183], aquí ens centrem en alguns temes més grans i les seves implicacions per entendre la biologia dels tumors de Wilms en relació ambronyódesenvolupament.

El primer grup de gens tumorals de Wilms s'expressen i estan directament implicats en el control de les cèl·lules progenitores de la nefrona. Aquests gens inclouen els factors de transcripció WT1, CTNNB1, SIX1, SIX2, EYA1 i MYCN. Una conclusió lògica d'això seria que la interrupció de la biologia normal de l'NPC és la causa principal dels tumors de Wilms.

El segon grup de gens tumorals de Wilms són els gens processadors de miRNA (miRNAPGs) responsables de la biosíntesi dels miRNAs. Aquest grup està format per DROSHA, DICER, DGCR8, XPO5, TARBP2, LIN28 i DIS3L2. La raó biològica de les seves mutacions al tumor de Wilms no està clara. És sorprenent, però, que les mutacions en un procés biològic aparentment tan important en general causen un problema de desenvolupament tan explícit i específic del teixit. Seria interessant veure si les mutacions de miRNAPG en tumors de Wilms donen lloc a canvis en miRNAs o famílies específiques de miRNA i els seus objectius. Si és així, això podria apuntar a rols específics per a aquests miRNAs en normalronyódesenvolupament.

El tercer tema que apareix al grup de gens tumorals de Wilms implica les respostes al dany de l'ADN en general, o la reparació del dany de l'ADN de doble cadena (dsDNA) en particular, com ho exemplifica CHEK2, TP53, FANCD1 (BRCA2) i FANCN (PALB2). ) mutacions. Se sap que les mutacions en els gens de les vies de dany del dsDNA estan implicades principalment en el càncer de mama i d'ovari. Igual que amb les mutacions del miRNAPG, és notable trobar múltiples gens en aquesta via mutats en una malaltia del desenvolupament tan específica com els tumors de Wilms, cosa que podria suggerir que el desenvolupament primerenc.ronyó, potser específicament els NPC, té una sensibilitat inesperada per alterar aquest procés.

No només la identificació de gens mutats en tumors de Wilms i el seu tipus de cèl·lula o patrons d'expressió específics de l'etapa pot ser informatiu per entendre la biologia dels tumors de Wilms, sinó que les mutacions trobades en gens específics també poden contenir pistes importants. En alguns casos, aquestes correlacions genotip-fenotip s'assemblen a mutacions conegudes de punts calents d'altres tipus de càncer o reflecteixen l'important i conegut control dels aminoàcids, com les mutacions que es troben a TP53.[184]. En altres casos, la raó de les mutacions específiques trobades en els tumors de Wilms encara no està clara. Per exemple, totes les mutacions que es troben a SIX1 i SIX2 són mutacions Q177R. Això, per si sol, ja suggereix que no es tracta de mutacions simples de pèrdua de funció, ja que la majoria de les mutacions de pèrdua de funció en SIX1 causen síndrome branquiòtica (BOS) tipus 3, que es caracteritza per anomalies del segon arc branquial i malformacions de l'oïda. causant pèrdua auditiva però sense tumors de Wilms ni altresrenalanomalies[185]. SIX1 i SIX2 codifiquen reguladors transcripcionals, i una anàlisi posterior de la mutació SIX1-Q177R va suggerir que resulta en una relaxació de la seva unió a l'ADN de la seqüència específica i l'expressió de gens diana addicionals no activats pel tipus salvatge SIX1.[184]. De la mateixa manera, les mutacions en CTNNB1 tenen una preferència sorprenent per una mutació específica de residus de serina.[184,186]. La serina 45 és un dels quatre residus implicats en el control de l'estabilitat de la p-catenina, la proteïna codificada per CTNNB1, però la raó per la qual la serina 45 s'afecta preferentment al tumor de Wilms i no als altres tres residus que estan mutats en molts altres tipus de càncer és desconegut. Elucidar les raons d'aquestes seleccions mutacionals darwinianes específiques en els tumors de Wilms no només ens ajudarà a entendre les causes dels tumors de Wilms i potser proporcionarà pistes per a noves oportunitats terapèutiques, sinó que també proporcionarà punts d'entrada genètics únics en el mecanisme molecular de les proteïnes implicades en general i enronyódesenvolupament en particular.

Els orígens dels tumors de WilmsNo tots els tumors de Wilms són iguals. Diferents tipus histològics estan relacionats amb diferents gens; algunes mutacions es poden trobar preferentment en combinació amb determinades altres mutacions, i algunes d'aquestes mutacions poden estar iniciant mutacions mentre que altres podrien estar implicades en la progressió del tumor.[183]. Anàlisi funcional acurada de les mutacions específiques trobades en tumors de Wilms en el context d'un desenvolupamentronyó,utilitzar models animals i/o organoides, és essencial per entendre la biologia dels tumors de Wilms i les seves implicacions per a la normalitat.ronyódesenvolupament.

Tanmateix, la genètica dels tumors de Wilms és només una part de la història. Un altre aspecte essencial és la identificació del tipus cel·lular o de l'etapa de desenvolupament en què es produeixen les mutacions del tumor de Wilms i per a les quals es seleccionen, ja que proporciona el marc biològic per a la tumorigènesi. Moltes línies d'evidència apunten a la interrupció del llinatge nefrogènic com el defecte primari que condueix als tumors de Wilms. En primer lloc, les restes nefrogèniques que es creu que són lesions precursores dels tumors de Wilms histològicament s'assemblen als tipus i estructures cel·lulars que normalment només es troben en desenvolupament.ronyons [187]. Anàlisis d'expressió anteriors han identificat les primeres etapes del llinatge nefrogènic com l'origen dels tumors de Wilms.[188]. Un perfil d'expressió més extens va suggerir que es podrien remuntar diferents subtipus clínicament diferents a diferents etapes de desenvolupament del llinatge nefrogènic.[189]. En conseqüència, quan vam mutar Wt1 en diferents etapes del desenvolupament de la nefrona en ratolins knockout condicionals, vam trobar que els patrons d'expressió a tot el genoma resultants s'assemblaven a diferents subtipus clínics, amb la inactivació pre-MET de Wt1 donant lloc a patrons d'expressió semblants a WT 1- tumors mutants (inclosos signes de desenvolupament de teixits ectòpics), mentre que la inactivació post-MET s'assemblava als tumors de tipus salvatge WT1-[190]. Tot això, juntament amb la identificació de mutacions en molts gens, expressades i essencials per al llinatge nefrogènic primerenc, fa un cas molt fort que la pertorbació d'aquestes cèl·lules és el defecte primari que inicia la tumorigènesi de Wilms. Això no vol dir, però, que tots els tumors de Wilms tinguin la mateixa etapa de desenvolupament d'origen. És molt possible que els tumors resultants de diferents classes de mutacions, com s'ha comentat anteriorment, tinguin diferents orígens de desenvolupament, fins i tot dins del llinatge nefrogènic.

Una altra manera de veure l'origen dels tumors de Wilms és a través de les seves cèl·lules mare cancerígenes. El laboratori Dekel va demostrar que les cèl·lules mare del càncer de tumor de Wilms es defineixen per l'expressió de NCAM1 en combinació amb l'activitat per a l'assaig AldeFluor™ (STEMCELL Technologies, Colònia, Alemanya). La injecció de només 200 cèl·lules dobles positives en ratolins nus va ser suficient per a la formació de tumors i podria recapitular tota la complexitat del tumor original.[191]. La identificació de marcadors de cèl·lules mare del càncer de tumor de Wilms és important des del punt de vista terapèutic, ja que els autors van demostrar que tractar els ratolins trasplantats amb fàrmacs citotòxics conjugats amb anticossos NCAM1 podria eradicar de manera eficient els tumors trasplantats. Posteriorment, es va demostrar que el pas continuat d'aquests xenoempelts enriqueix el component blastemal del tumor original, que expressa uniformement SIX2.[192]. Això està d'acord amb un origen de llinatge nefrogènic primerenc i suggereix que la cèl·lula mare del càncer de tumor de Wilms és una versió mutant de la cèl·lula progenitora de nefrona normal que es troba al mesènquima de la capa en desenvolupament.ronyó.

Suplements comprimits CISTANCHEMILLORARÀ LA FUNCIÓ RENAL/RENAL

Actualment, existeixen les mateixes advertències pel que fa a les diferències potencials entre diferents classes de tumors de Wilms que s'ha comentat abans. Aquests depenen de la mutació inicial exacta i també podrien aplicar-se a l'origen (o fins i tot a l'existència) de les cèl·lules mare del càncer de Wilms, però una millor comprensió de l'origen d'aquestes cèl·lules podria ser un factor important per entendre la biologia dels tumors de Wilms. Curiosament, recentment també es va aplicar la possibilitat de fer organoides a partir de teixits epitelials adultsronyóper a la generació de "tubuloides", mentre que l'ús de teixit tumoral de Wilms amb el mateix protocol va donar lloc a "tumoroids"[193]. Es va demostrar que els tubuloides derivaven del saludableronyóEl teixit dels pacients amb tumor de Wilms va ser negatiu per a l'expressió SIX2, mentre que els tumoroides dels mateixos pacients van mostrar una expressió elevada de SIX2. Seria interessant veure si una població de cèl·lules mare de càncer de tumor de Wilms (NCAM plus/Aldefluor plus o un altre) està implicada en la formació d'aquests tumoroides i si aquesta tècnica es pot utilitzar com a alternativa in vitro per identificar aquestes cèl·lules.

Darrerament, s'han anat acumulant dades per matisar encara més la idea que la cèl·lula tumoral de Wilms d'origen és simplement una cèl·lula progenitora de nefrona que va recollir un tumor de Wilms iniciant mutacions. Per exemple, una anàlisi acurada de mostres de tumor de Wilms per a marcadors de diferents embrionsronyóEls tipus de cèl·lules van suggerir que també es poden trobar cèl·lules UB als tumors[194]. El mateix van trobar Young et al.[195], que va comparar dades d'ARN-seq unicel·lular de diferentsrenaltipus de càncer, inclosos els tumors de Wilms, a cèl·lules normalsronyons, inclòs embrionarironyó.Això va confirmar l'origen del desenvolupament dels tumors de Wilms, però també va identificar expressions gèniques específiques de cèl·lules UB als tumors. Igualment intrigant és l'observació que en models de ratolí amb una activació oncogènica de p-catenina en el llinatge estromal, el llinatge nefrogènic es veu afectat indirectament, donant lloc a un model que s'assemblava més als tumors de Wilms que quan l'activació es va fer directament al llinatge nefrogènic.[196]. Curiosament, s'observa un fenomen similar al tracte gastrointestinal, on les mutacions en Lkb1 donen lloc a la tumorigènesi només quan s'expressen estromalment.[197].

Hi ha diverses explicacions possibles per a aquestes observacions. Una explicació podria ser que els tumors de Wilms, o almenys alguns d'ells, s'originen en una etapa de desenvolupament encara més primerenca del que es creu actualment, com el mesenquima metanèfric quan ja s'expressen alguns dels gens del tumor de Wilms amb rols essencials de control de l'NPC, i potencialment fins i tot abans. la separació dels llinatges epitelials, nefrogènics i estromals per explicar la inclusió de cèl·lules de brot uretèric al tumor. Alternativament, l'origen i la causa dels tumors de Wilms podrien derivar d'una comunicació alterada entre els llinatges en lloc d'un efecte autònom cel·lular de la mutació inicial. Aquests escenaris, i altres que podrien ser igualment possibles, apunten a les dificultats per intentar deduir l'origen dels tumors de Wilms a partir del producte final, el tumor final. Cal recordar que les mutacions que inicien el tumor de Wilms es produeixen durant un procés de desenvolupament ràpid, i fins i tot si cada tumor de Wilms és "un cas de desenvolupament interromput".[198], aquesta interrupció pot no provocar un bloqueig immediat. Si les cèl·lules mutants no es bloquegen immediatament, no podem suposar simplement que continuaran desenvolupant-se com ho farien normalment.

Es requereix un modelat acurat de diferents mutacions en el seu context de desenvolupament normal per entendre completament d'on provenen els tumors de Wilms. Els models animals seran essencials per a això, tot i que són tècnicament difícils (com es comenta a[7]). Alternativament, derivat de l'iPSC humàronyóEls organoides amb aberracions genètiques que imiten les que es troben en els tumors de Wilms podrien resultar útils, però cal veure si les condicions de cultiu controlades dissenyades per a una diferenciació d'organoides permeten que una cèl·lula amb una mutació del tumor de Wilms faci les mateixes coses que faria en un lloc real.ronyó. És probable que es requereixi una combinació d'enfocaments in vivo i in vitro/organoides per entendre completament els orígens del desenvolupament dels tumors de Wilms.

ConclusionsEl desenvolupamentronyósegueix sent un model important per estudiar molts aspectes del desenvolupament dels òrgans dels mamífers, i la majoria de vies i processos biològics són essencials per al desenvolupament correcte de l'òrgan. En particular, el control de les cèl·lules mare i progenitores proporciona un vincle important entre la biologia bàsica del desenvolupament, la medicina regenerativa i la malaltia. Entendre la biologia dels tumors de Wilms i els seus orígens no només millorarà les opcions clíniques de tractament, sinó que també proporcionarà un sistema experimental natural sobre el comportament d'aquestes cèl·lules mare durantronyódesenvolupament.