La señalización de GPCR acoplado a G (i) controla la formación y organización de colonias pluripotentes humanas.

ANTECEDENTES: La reprogramación de células somáticas humanas adultas para crear colonias de células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPS) implica una transición morfológica y organizativa dramática. Estas colonias son morfológicamente indistinguibles de las de células madre embrionarias humanas pluripotentes (hES). Los receptores acoplados a proteína G (GPCR) son necesarios en diversos procesos de desarrollo, pero se desconoce su papel en la morfología y organización de las colonias pluripotentes. Probamos la hipótesis de que la señalización de GPCR acoplado a G (i) contribuye a la morfología y organización características de las colonias pluripotentes humanas. METODOLOGÍA/HALLAZGOS PRINCIPALES: La inhibición específica e irreversible de la señalización del GPCR acoplado a G(i) por la toxina de la tos ferina alteró notablemente la morfología de la colonia pluripotente. Las células hES y hiPS de tipo salvaje formaron colonias monocapa, pero las colonias tratadas con toxina pertussis se retrajeron hacia adentro, adoptando una conformación densa de múltiples capas. Las colonias tratadas no pudieron reformarse después de una herida por rasguño, mientras que las colonias de control sanaron completamente en 48 h. Por el contrario, la activación de una vía alternativa de GPCR, la señalización acoplada a G(s), con la toxina del cólera no afectó la morfología de la colonia ni la respuesta de curación. La toxina pertussis no alteró la proliferación, la apoptosis o la pluripotencia de las células madre pluripotentes. CONCLUSIONES/SIGNIFICADO: Los experimentos con la toxina pertussis sugieren que la señalización G(i) juega un papel crítico en la morfología y organización de las colonias pluripotentes. Estos resultados pueden explicarse por un mecanismo de detección de densidad mediado por G(i) que impulsa las células radialmente hacia afuera. Los GPCR son un objetivo prometedor para modular la formación y organización de colonias de células hiPS y hES y pueden ser importantes para comprender la reprogramación de células somáticas y para diseñar células madre pluripotentes para aplicaciones terapéuticas.