¿Que es una célula madre?
Las células madre tienen la capacidad de dividirse por períodos
indefinidos en cultivos y de dar lugar a las células especializadas. Se
describen lo mejor posible en el contexto del desarrollo humano normal. El desarrollo
humano comienza cuando una esperma fertiliza un huevo y crea una célula
que tenga el potencial de formar un organismo entero. Este huevo fertilizado es
totipotent, significando que su potencial es total. En las primeras horas
después de la fertilización, esta célula se divide en células
totipotent idénticas, esto significa que si cualquiera de estas células,
es colocada en el útero de una mujer, tiene el potencial de convertirse
en un feto. De hecho, los gemelos idénticos se desarrollan cuando dos células
totipotent se separan y se convierten en dos individuos, seres humanos genéticamente
idénticos. Aproximadamente cuatro días después de la fertilización
y después de varios ciclos de la división celular, estas células
totipotent comienzan a especializarse, formando una esfera hueca de células,
llamada blastocisto. El blastocisto tiene una capa externa de células e
interiormente en la esfera hueca, hay un racimo de células internas llamadas
la masa interna, (observe el lector en esta pagina,
una foto del pasaje de embrion a blastocisto)
La capa externa de células continuará formando la placenta y otros
tejidos , necesarios para el desarrollo fetal en el útero. Las células
internas, continuarán desarrollandose formando todos los tejidos del cuerpo
humano. Aunque las células internas pueden formar virtualmente cada tipo
de célula encontrado en el cuerpo humano, no pueden formar un organismo
, porque no pueden dar lugar a la placenta y los tejidos de sosten, necesarios
para el desarrollo en el útero humano. Estas células internas son
pluripotent; pueden dar lugar a muchos tipos de células pero no
todos los tipos de células necesarias para el desarrollo fetal. Porque
su potencial no es total, no son totipotent y no son embriones. De hecho, si una
célula interna, fuera puesta en el útero de una mujer, no se convertiría
en un feto.
Las
células madre pluripotent experimentan una especialización adicional
en las células madre que daran lugar a las células que tienen una
función determinada. Los ejemplos de esto incluyen las células madre
de la sangre que dan lugar a los globulos rojos, a los globulos blancos de la
sangre y a las plaquetas(platelets) y células madre de la piel que dan
lugar a varios tipos de células de la piel. Estas células madres
especializadas se llaman multipotent. El siguiente dibujo muestra en forma
muy esquematica el proceso(TPM):
Mientras que las células madre son extraordinariamente importantes en el
desarrollo humano temprano, las células madre multipotent también
se encuentran en ninos y adultos. Por ejemplo, considere una de las mas conocidas
células madre, la célula madre de la sangre. Las células
madre de la sangre reside en la médula de cada nino y adulto y de hecho,
pueden ser encontrados en número muy pequenos circulando en la corriente
sanguinea. Las células madre de la sangre realizan el papel crítico
de renovar continuamente nuestra células de la sangre; globulos rojos,globulos
blancos y plaquetas, a través de la vida. Una persona no puede sobrevivir
sin células madre de la sangre.
Cómo se derivan las células madre pluripotent?
Actualmente, las líneas de las células pluripotent humanas se han
desarrollado a partir de dos fuentes(1) con los
métodos desarrollados previamente en trabajo con modelos animales.
(1) en el trabajo hecho por el Dr.
Thomson, las células madre pluripotent fueron aisladas directamente
de la masa interna de la célula de embriones humanos en la etapa del blastocisto.
El Dr. Thomson recibio embriones de IVF (fertilización in vitro) de clínicas,estos
estaban en exceso en la clínica para el tratamiento de la infertilidad.
Los embriones fueron desarrollados para propósitos de reproducción,
no de investigación. El consentimiento fue obtenido de los donantes. El
Dr. Thomson aisló celulas de la masa interna ,véase el siguiente
dibujo y cultivó estas células produciendo una línea pluripotent
de la célula madre.
(2) en contraste, el Dr. Gearhart aisló las células madre pluripotent
del tejido fetal obtenido de embarazos terminados. El consentimiento fue obtenido
de los donantes después de que hubieran tomado independientemente la decisión
para terminar su embarazo. Aunque las células desarrolladas en el laboratorio
del Dr. Gearhart y en el laboratorio del Dr. Thomson fueron derivadas de diversas
fuentes, son muy similares .
El
uso de la transferencia nuclear de la célula somática (SCNT) puede
ser otra manera que las células madre pluripotent podrían ser aisladas.
En estudios con los animales usando SCNT, los investigadores toman una célula
animal normal del huevo y le quitan el núcleo (estructura de la célula
que contiene los cromosomas). El material dejado en la célula del huevo
contiene los alimentos y otros materiales de la producción de energía
que son esenciales para el desarrollo del embrión. Entonces, usando tecnicas
muy cuidadosas de laboratorio, una celula somatica : una celula huevo o una célula
de la esperma , se pone proxima al huevo de el cual el núcleo había
sido quitado y los dos son fundidos. La celula fundida resultante y sus inmediatos
descendientes se creen pueden tener la máxima capacidad de convertirse
en un animal entero y por lo tanto son totipotent. Según lo comentado,
estas células totipotent pronto formarán un blastocisto. Las células
de la masa interna de este blastocisto se podían, en teoría, utilizar
para desarrollar líneas pluripotent de la célula madre. De hecho,
cualquier método por el cual un blastocyst humano sea formado podría
potencialmente servir como fuente de las células madre pluripotent humanas.
Aplicaciones potenciales de las células madre pluripotent.
Hay varias razones importantes por las que el aislamiento de las células
de vástago pluripotent humanas es importante para la ciencia y para los
avances de la medicina. En el nivel más fundamental, las células
madre pluripotent podrían ayudarnos a entender los acontecimientos complejos
que ocurren durante el desarrollo humano. Una meta fundamental de este trabajo
sería la identificación de los factores implicados en el procedimiento
de toma de decisión celular,que dan por resultado la especialización
de la célula. Se sabe que los genes son importantes en este proceso, pero
no se sabe mucho sobre como estos genes " toman decisiones " o qué
los activa o no. Algunas de tales condiciones más serias,originan el cáncer
y los defectos de nacimiento, es la especialización anormal de la célula
y la división de la misma. Una mejor comprensión de los procesos
normales de la célula permitirá que se delinee más los errores
fundamentales que causan estas enfermedades a menudo mortales.
La investigación de la célula madre pluripotent humana podría
también cambiar dramáticamente la manera que se desarrolla drogas
y su prueba segura. Por ejemplo, las nuevas medicaciones se podían probar
inicialmente usando líneas humanas de células,este metodo se utilizan
actualmente en esta manera (por ejemplo células del cáncer). Las
células madre pluripotent permitirían probar en más tipos
de células.
Quizás la aplicación potencial de más envergadura de las
células madre pluripotent humanas es la generación células
y de tejido que se podría utilizar para " terapias celulares"
.Muchas enfermedades y desórdenes resultan de la interrupción la
función celular o destrucción de los tejidos del cuerpo. Hoy, los
órganos y los tejidos donados se utilizan a menudo para substituir el tejido
enfermo o destruido. Las células madre pluripotent, estimuladas para convertirse
en células especializadas, ofrecen la posibilidad de una fuente renobable
de células y de tejido para tratar una cantidad de enfermedades , incluyendo
las enfermedades de Parkinson y de Alzheimer, lesión de la médula
espinal, las quemaduras, enfermedad cardíaca, diabetes, osteoartritis y
artritis reumatoide. No hay casi lugar de la medicina que no se pudo tocar por
esta innovación. Algunos detalles en los dos ejemplos que siguen.
El trasplante de las células sanas del músculo del corazón
podría proporcionar una nueva esperanza para los pacientes de la enfermedad
cardíaca crónica ,el corazones no puede bombear adecuadamente. La
esperanza es desarrollar las células del músculo del corazón
de las células madre pluripotent humanas y trasplantarlas en el músculo
del corazón que falla para aumentar la función del corazón
que falla. El trabajo preliminar en ratones y otros animales ha demostrado que
las células sanas del músculo del corazón trasplantadas ,trabajan
con éxito en el tejido del corazón junto con las células
huesped. Estos experimentos muestran que este tipo de trasplante es factible.
En muchos individuos que sufren de la diabetes, la producción de la insulina
por las células pancreáticas especializadas, se interrumpe. Hay
evidencia de que el trasplante del páncreas entero o las células
especializadas aisladas podía atenuar la necesidad de inyecciones de la
insulina. Las líneas de células especializadas derivadas de las
células madre pluripotent humanas se podían utilizar para la investigación
de la diabetes y en última instancia, para el trasplante.
Eduardo Ghershman,10.7.2001
Procedencia y otros enlaces de Interés:
Información recogida de Ciencia
Células madre, regalos de vida
Embarazo.
Bioetica de las Celulas Madre
Ciencia digita
Las células madre mesenquimales de la médula se diferencian en neuronas
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