A placenta como berço, mas não fonte, de sangue?

Citação: Chen JY, Loh KM (2025) A placenta como um berço, mas não a fonte, de sangue? PLOS BIOL 23 (2): E3003021. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003021

Publicado: 6 de fevereiro de 2025

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Financiamento: O (s) autor (s) não recebeu financiamento específico para este trabalho.

Interesses concorrentes: Os autores declararam que não existem interesses concorrentes.

Todos os dias, o corpo produz bilhões de novas células de sangue e imune para substituir as perdidas pelo atrito diário. A fabricação de novas células sanguíneas e imunes ocorre em uma vasta escala e um ritmo sem precedentes, e é alimentado por células-tronco hematopoiéticas formadoras de sangue (HSCs) (1). Como tal, uma questão atemporal na biologia do desenvolvimento diz respeito a como e para onde os HSCs surgem no embrião (2). Ou seja, como é a base do futuro sistema de sangue e imunológico estabelecido durante o desenvolvimento inicial?

Dentro dos vasos sanguíneos do embrião, as células endoteliais arteriais dão origem a HSCs (3), mas uma questão importante permanece sem solução. Todas as artérias formam HSCs? Ou apenas algumas artérias são ordenadas com a responsabilidade de produzir HSCs? A primeira grande artéria dentro do embrião, conhecida como aorta dorsal, provavelmente produz HSCs (2). No entanto, outras artérias também podem dar origem ao sangue?

A busca para definir as origens do desenvolvimento do sangue recentemente se voltou para a placenta. Afastado no fundo do útero da mãe, os embriões humanos e de camundongos não podem respirar e, assim, construem estruturas de apoio – o cordão umbilical e a placenta – para interagir com a mãe para adquirir oxigênio e nutrientes e descarregar dióxido de carbono (4). O embrião é conectado através do cordão umbilical à placenta, que por sua vez é fisicamente seguida ao útero da mãe. Isso justapõe intimamente os respectivos vasos sanguíneos do embrião e da mãe, permitindo que ocorra a troca de gás e nutrientes que salvam vidas (4).

Curiosamente, a placenta abriga fisicamente HSCs (5Assim,6). Esta observação despertou a curiosidade de muitos. A placenta age apenas como uma plataforma de pouso para os HSCs itinerantes que surgiram de outros locais embrionários e viajaram pela circulação para residir na placenta? Ou, alternativamente, os HSCs emergem diretamente da placenta? A placenta é densamente infiltrada por artérias que efetuam a troca gasosa entre o embrião e a mãe (4) e as artérias são conhecidas por formar HSCs (3). De fato, em 2008, Rhodes e colegas propuseram que a placenta poderia gerar diretamente HSCs (7).

Em um recente PLoS Biology Estudo, Chen, Tober e colegas empregam rastreamento de linhagem genética para abordar rigorosamente a questão de longa knowledge sobre se a placenta forma HSCS (8) (Fig 1). As células precursoras da vasculatura placentária expressam o Hoxa13 Gene (9). Os autores empregam um HOXA13-CRE Sistema de rastreamento de linhagem genética para rotular permanentemente a vasculatura placentária e todas as suas células de progênie. Esse HOXA13-CRE O sistema permitiu aos autores testar se a vasculatura placentária formar HSCs: quando células dentro do mouse Embryo Specific Hoxa13eles também expressam Cre Recombinase, que chama permanentemente células com um marcador de proteína fluorescente (9). Essa abordagem de rastreamento de linhagem genética é elegante porque as células endoteliais da placenta e todas as suas futuras células de progênie são marcadas permanentemente: mesmo se as células se dividirem, migrarem ou até desligam Hoxa13 Expressão, eles reterão o marcador de proteínas fluorescentes. Outra força do rastreamento de linhagem genética é que ela não é invasiva: as células vivas dentro do embrião de camundongo são rotuladas geneticamente, sem a necessidade de dissociar ou cultivar os tecidos, células de transplante ou células fisicamente injetadas com um corante.

O HOXA13-CRE Etiquetas do sistema essencialmente todas as células endoteliais placentárias com a proteína fluorescente (9); Em contraste impressionantes, praticamente nenhum HSCS dentro da placenta ou em outras partes do embrião (a saber, o fígado fetal ou medula óssea) expressa a proteína fluorescente (8) (Fig 1). É improvável que a vasculatura placentária seja uma importante fonte de HSCs. Em vez disso, os HSCs podem surgir predominantemente de fontes celulares alternativas, talvez outras artérias, incluindo a aorta dorsal.

Curiosamente, um número minuto de HSCs pode ser rotulado por HOXA13-CREque pode refletir os HSCs decorrentes de células endoteliais do cordão umbilical (8). Porque HOXA13-CRE Etiquetas tanto a placenta quanto a vasculatura do cordão umbilical (9), ainda não está claro se o putativo HOXA13-CRE-Os HSCs marcados emanam da placenta ou cordão umbilical. Trabalhos futuros podem exigir marcadores de placenta versus cordas umbilicais específicas para distinguir as duas possibilidades.

Como o presente estudo pode ser reconciliado com trabalhos anteriores que sugeriram uma origem placentária de HSCs (7)? O presente estudo utiliza rastreamento de linhagem genética para rotular células endoteliais placentárias dentro de seu tecido nativo e testar se formarem HSCs in vivo. Enquanto isso, um estudo anterior (7) focados na questão diferente, mas relacionada, do que as células placentárias podem fazer quando colocadas no ambiente reconhecidamente synthetic da cultura de células. No estudo anterior (7), placentas de Ncx1Os embriões de camundongos knockout -que aparentemente carecem de circulação -foram estudados para perguntar se as células de sangue e imune são produzidas diretamente pela placenta, em oposição a surgir de outros locais e atravessar a circulação para entrar na placenta. A placenta foi separada de tipo selvagem ou Ncx1-Knockout embriões de camundongos, dissociados em células únicas e, em seguida, cultivados, quando o sangue e as células imunes surgiram in vitro (7). No entanto, essa abordagem não demonstrou formalmente que a placenta formou HSCs, o que exigiria uma prova rigorosa de que uma única célula – ou seja, um HSC – produz vários tipos de sangue e células imunes in vivo (1). Além disso, é possível que, antes da cultura celular, o processo de separação fisicamente da placenta do embrião de camundongo introduzisse inadvertidamente células de outros tecidos embrionários, que geraram o sangue e as células imunes observadas na cultura.

No geral, os dados dos autores atuais suportam um modelo em que os HSCs são gerados em outros lugares dentro do embrião e, em seguida, migram para a placenta, o que pode servir como um nicho para HSCs. Por que esse deveria ser o caso? Seguindo a máxima de Theodósio Dobzhansky de que “nada em biologia faz sentido, exceto à luz da evolução”, os autores fornecem uma observação evolutiva interessante (8). Os HSCs surgiram na evolução animal antes da placenta (10). Talvez os HSCs tenham sido produzidos pela primeira vez a partir de uma fonte ancestral (por exemplo, a aorta dorsal) nos primeiros animais e, posteriormente, uma vez que a placenta foi criada em animais posteriores, os HSCs “aprenderam” a migrar para a placenta e a adotar a residência temporária lá (8). Nesse caso, talvez a placenta sirva como berço, mas não a fonte de sangue.