Cambios en los progenitores GM-CFU (unidad formadora de colonias de granulocitos macrófagos) de neonatos de ratas madres tratadas con filgrastim (rhG-CSF) durante el periodo de lactación. Barrios, Lilian - Poletti, Oscar Héctor - Alegre, Cecilia Challiol, Camila - Cocco, Natalia - Abraham, Raisa - Alvarez, Valeria Cátedra Nº 1 de Fisiología Humana - Departamento de Ciencias Básicas - Facultad de Medicina - UNNE. Mariano Moreno 1240 - (3400) Corrientes - Argentina. E-mail: [email protected] ANTECEDENTES Una granulopoyesis normal con presencia de neutrófilos circulantes biológicamente activos depende, en parte, de la presencia y acción del factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF), durante toda la vida del individuo. (1). El efecto de G-CSF en fetos y neonatos es actualmente un área en estudio (2-4). Al respecto, una acción protectora de la alimentación con leche humana contra infecciones bacterianas ha sido descrita en los neonatos siendo atribuida, entre otros a la presencia de citoquinas (5) en la secreción láctea. En 1994, Gilmore y col, demostraron la presencia de G-CSF en la leche humana (6) y en 1999, Calhoun et al (7) describen que, tanto el G-CSF endógeno presente en la leche de la madre, como factor estimulante de colonias de granulocitos recombinante humano (rhG-CSF) agregado a la leche humana escapan a la proteo lisis digestiva en lactantes, cuando son expuestos previamente a la secreción gástrica del neonato a niveles fisiológicos de pH. Esto sugiere que, tanto el G-CSG endógeno de la madre contenido en la secreción láctea, como rhG-CSF eliminado por esta en la leche, estarían biológicamente disponibles para el lactante. Sin embargo, no se conoce si la administración terapéutica de rhG-CSF a madres en período de lactación produce cambios en la granulopoyesis de sus neonatos, debido al pasaje de este factor de crecimiento de la madre al feto, a través de la leche materna. Este desconocimiento restringe la administración terapéutica del rhG-CSF a la madre, durante todo el período de lactación El objetivo del presente estudio fue investigar si las crías lactantes de madres que están siendo tratadas con rhGCSF presentan cambios en el contenido de los progenitores granulopoyéticos GM-CFU a nivel de médula ósea femoral y tejido esplénico. MATERIAL Y METODOS Animales: se usaron ratas hembras Instituto de Biología que entraron en el protocolo de estudio a partir del momento del parto, junto con sus crías. Filgrastim (rhG-CSF): (Laboratorios Roche). 8 ratas madres fueron inyectadas los días lunes, miércoles y viernes y 1 hora antes de ser sacrificadas para su estudio, vía sc, con 30 µg/kg de rhG-CSF disueltos en buffer salino de fosfato (ph 7,4), desde el momento del parto y hasta el día 21 de lactación. Se eligió el período de 21 días de estudio debido a que es el momento en que normalmente se realiza el destete de los lactantes. Se eligió el esquema de administración de G-CSF tres veces por semana por ser este, un esquema empleado en múltiples pacientes con tratamientos de larga duración con filgrastim . 7 ratas control fueron inyectadas con diluyente. A los 21 días, fueron sacrificadas para su estudio las 8 ratas madres a las que se administró filgrastim con sus 43 crías y las 7 madres control a las que se administró diluyente con sus 49 crías Contajes celulares: Las células de médula ósea femoral y de bazo fueron procesadas con homogenador de vidrio y contadas en hemocitómetro standard. Sus resultados son expresados por mg de tejido. Morfología celular: fue evaluada en sangre periférica, médula ósea y bazo mediante frotis teñidos con May Grünwald-Giemsa. Determinaciones in vitro: cultivos en metilcelulosa - Se determinaron los progenitores GM – CFU de fémur y bazo con el método de metilcelulosa descrito por Iscove y Sieber (8). La cantidad de células fue de una concentración final de 5 x 104 /ml de medio de cultivo para estudio de GMCFU medulares y de 2 x 10 5 para GM – CFU esplénicas. La suspensión final se colocó en placas de petri descartables y se dejó permanecer 8 días para estudio de GM-CFU, en estufa de cultivo con control electrónico de temperatura a 37º C y atmósfera húmeda de 5 % de CO 2 (Cole Parmer Instruments). Las colonias fueron contadas en microscopio invertido Nikon. Fueron consideradas colonias derivadas de GMCFU a colonias con una mezcla mayor de 8 células pequeñas; claras y redondeadas con células grandes caracterizadas por una alta relación núcleo - citoplasmática. Las colonias fueron contadas a los 8 días de cultivo. Análisis estadístico: los datos obtenidos se analizaron mediante el Test no paramétrico de Mann-Whitney en procesador estadístico Instat de Graph Pad 3. Los datos son expresados como promedio ± un error standard y se consideró significativa una p< de .05. RESULTADOS Cambios en el contenido de progenitores hematopoyéticos Como puede observarse en la Figura 1 : en los lactante de madres que fueron tratadas con rhG-CSF las células progenitoras granulocíticas, tanto el número de GM-CFU femorales como esplénicas sufrieron una disminución, que fue significativa a nivel femoral.. Las células progenitoras BFU-E y CFU- E, progenitores de la serie eritrocítica, no sufrieron cambios salvo en el número de BFU-E de bazo, que disminuyó en forma significativa Figura 1: Número de células progenitoras GM-CFU; BFU- E y CFU-E de médula ósea femoral y bazo x mg de tejido de crías lactantes de ratas madres inyectadas desde el momento del parto, con 30 ug/kg de rhG-CSF y sacrificadas a los 21 días post - parto (Lactantes + rhG-CSF: barras punteadas negras) Crías lactantes de ratas madres inyectadas con diluyente constituyen el lote control (Lactantes Control: barras punteadas grises). Los resultados se expresan como promedio ± error estándar. ** : p< .01. Cambios en el porcentaje de precursores granulocíticos de médula ósea femoral Las crías lactantes de madres tratadas con rhG-CSF aumentaron en forma significativa tanto el porcentaje de células precursoras granulocíticas de médula ósea femoral (estadio de mieloblasto hasta neutrófilos maduros) (Figura 2) como de bazo (datos no mostrados), comparados con los animales lactantes control cuyas madres fueron inyectadas con diluyente Figura 2: Porcentaje de células granulocíticas medulares femorales x mg de tejido. Lactantes + rhG-CSF (barra punteada negra): crías lactantes de ratas madres inyectadas desde el momento del parto con 30 ug/kg de rhG-CSF los días lunes, miércoles y viernes y 1 hora antes del sacrificio de todos los animales a los 21 días posteriores al parto. Lactantes Control (barra punteada gris): crías lactantes de ratas madres inyectadas con diluyente. Los resultados se expresan como promedio ± error estándar. ** : p< .01. DISCUSION Y CONCLUSIONES Trabajos previos han demostrado la presencia de G-CSF en la leche humana (6) y la resistencia de rhG-CSF agregado a la leche humana, a la degradación por acción de las secreciones digestivas del neonato (7). Estos hallazgos permitían suponer que, animales amamantados por ratas madres tratadas con rhG-CSF, podrían mostrar cambios en su granulopoyesis, relacionados a efectos ya demostrados de este factor de crecimiento hematopoyético. G-CSF es un factor de crecimiento que causa neutrofilia en sangre circulante, acompañada de aumento del porcentaje de células precursoras granulocíticas medulares y esplénicas en ratas y ratones adultos (9); y acorta el período de neutropenia en humanos y animales tratados con quimioterapia (10) y en pacientes con neutropenia crónica (9). En nuestro trabajo, el aumento significativo de la población de precursores granulocíticos , que observamos tanto en médula ósea femoral como en bazo en los lactantes de madres tratadas con rhG-CSF, podría ser atribuido al efecto del rhG-CSF administrado a la madre y que, eliminado por esta en la leche, sería absorbido por los lactantes. Una vez en la circulación el rhG-CSF actuaría sobre las células medulares femorales y esplénicas involucradas en la granulopoyesis del lactante La disminución del número de células progenitoras granulocíticas GM-CFU, tanto a nivel medular femoral como esplénico, observada en las ratas lactantes de madres tratadas con rhG-CSF, puede ser atribuida a la aceleración de maduración de estas células progenitoras por efecto del rhG-CSF, aportado por la leche de la madre. En tanto que, la disminución significativa del número de BFU-E a nivel de bazo ,podría estar indicando que en las ratas de 21 días de edad (día en que fueron sacrificados todos los lactantes para su estudio) no hay aún un manejo tan preciso de la hematopoyesis como en las ratas adultas que, ante el estímulo para aumentar la granulopoyesis que significa el tratamiento con rhG-CSF, aumentan la población mieloidea medular a expensas de la derivación de parte de la eritropoyesis al bazo (9). Nuestros resultados nos permiten concluir que los cambios observados en la granulopoyesis de ratas lactantes cuyas madres han recibido la administración de rhG-CSF, son consistentes con la absorción a nivel intestinal, por parte de dichos lactantes, de este factor de crecimiento eliminado en la leche de la madre. BIBLIOGRAFIA 1. Cairo MS. Review of G-CSF and GM-CSF effects on neonatal kinetics. Am J Pediatr Hematol/Oncol 1989; 11: 238 – 244. 2. Calhoun DA, Donelly WH Jr, Du y, Dame JB, Li Y, Christensen RD. Distribution of granulocyte colony – stimulating factor (G-CSF) and G-CSF-receptor mRNA and protein in the human fetus. Pediatr Res 1999; 46: 333 – 338. 3. Calhoun DA, Li Y; Christensen RD. Effect of recombinant granulocyte colony – stimulating factor on erythropoiesis in the human fetus and neonate. Pediatr Res 1996; 40: 872 – 875. 4. Calhoun DA, Christensen RD Human developmental biology of granulocyte colony-stimulating factor. Clin Perinatol 2000; 27: 559 – 576. 5. Wallace J, Ferguson S, Seoane P, Kell M, Miller S, Gillmore W. Cytokines in human breast. Br J Biomed Sc 1997; 54: 85-87. 6. Gilmore W, MacKelvey MW, Rutherford S. Human milk contains granulocyte colony-stimulating factor. Eur J Clin Nutr 1994; 48: 222-224. 7. Calhoun DA, Lunse M. Du Y, Staba SL, Christensen RD. Concentration of granulocyte colony-stimulating factor in milk after in vitro simulations of digestion. Pediatr Res 1999; 46: 767 –771. 8. Iscove NN; Sieber F. Erythroid progenitors in mouse bone marrow detected by macroscopic colony formation in culture. Exp Hematol 1975; 3: 32-43. 9. Barrios L, Agustini MI, Poletti OH, Juaristi J, Brandan NC. Effects of recombinant human granulocyte colony stimulating factor (rhG-CSF) on murine bone marrow and spleen erythropoiesis. APPTLA 1998; 48: 18 – 24. 10. Barrios L , Poletti OH, Agustini MI. The influence of recombinant human granulocyte colony-stimulating factor on granulopoiesis in mice recovering from cyclophosphamide treatment. Methods Find Exp Clinic Pharmacol 2000; 22: 275 – 280. 11. Dale DC. Hematopoietic growth factor for treatment of severe chronic neutropenia. Stem cells 1995; 13: 94 – 100.