Bloquear os sinais "me coma" dos macrófagos permite que células-tronco estranhas prosperem em embriões quiméricos

A escassez de órgãos impulsiona o interesse em cultivar órgãos humanos compatíveis com o paciente dentro de embriões de animais de criação, uma estratégia chamada complementação interespécies de blastocisto. Sua eficiência é baixa porque as células doadoras de outra espécie são perdidas durante o desenvolvimento. Em quimeras de rato para camundongo, a contribuição do doador caiu drasticamente entre os dias embrionários 9,5 e 11,5 (de cerca de 22% para 3%), uma janela em que estão presentes apenas macrófagos primitivos, e não células imunes adaptativas.

Os autores usaram células-tronco pluripotentes e embriões de rato e de camundongo. A citometria de fluxo, a citometria de fluxo por imagem e a imunocoloração mostraram macrófagos do hospedeiro contendo GFP derivada do doador. Isso foi observado tanto em quimeras de rato para camundongo quanto de camundongo para rato, e a atividade fagocítica foi maior contra células de outra espécie do que contra células da mesma espécie. A maioria das células doadoras engolfadas era negativa para caspase-3 clivada, ou seja, estava viva, e não em processo de morte. Isso é consistente com fagoptose, a eliminação de células viáveis por fagócitos.

A perda genética de macrófagos do hospedeiro (knockout de PU.1 ou Csf1r) aumentou acentuadamente o quimerismo de doador de rato no E18.5, por exemplo, no sangue de 9% para 33%, no coração de 14% para 38% e no pulmão de 18% para 45%, com picos de até 77% no pulmão. Não aumentou o quimerismo de camundongo para camundongo, de modo que a barreira é específica para células xenogênicas. As células de rato tornaram-se cardiomiócitos e pericitos no coração, mas principalmente células endoteliais e mesenquimais no pulmão, com poucas células epiteliais pulmonares.

O RNA-seq de célula única mostrou que os macrófagos que haviam engolfado células de rato aumentaram a expressão de Axl. O knockout de Axl aumentou o quimerismo e reduziu a fagocitose, enquanto o knockout isolado de Mertk não teve esse efeito. As células doadoras xenogênicas exibiram mais fosfatidilserina na superfície, o ligante de Axl. A superexpressão de CD47 de camundongo em células de rato aumentou o quimerismo, enquanto a superexpressão de Bcl2 (antiapoptótica) não o fez. A superexpressão da flipase ATP11C reduziu a exposição de fosfatidilserina e a fagocitose e aumentou o quimerismo. O knockout de TMEM16F não teve efeito, e a superexpressão de CDC50A, inesperadamente, eliminou quase por completo as células doadoras, possivelmente por prejuízo da proliferação. O resumo também relata melhora do quimerismo de doador humano em embriões de camundongo e melhor complementação pancreática de rato.

Esses resultados identificam uma barreira imune inata ao quimerismo interespécies, com várias maneiras de atenuá-la. Ressalvas: o texto completo fornecido está truncado, portanto os dados sobre sinalização de cálcio, células humanas e pâncreas não são detalhados aqui. A ablação de macrófagos não é uma estratégia clínica simples, e rato para camundongo é um pareamento muito mais próximo do que humano para porco. O desvio de linhagens sugere que outras barreiras permanecem.