¿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. Células especializadas

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 . Cultivo de células madre pluripotentEl 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.Celulas totipotent

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. Investigación de las células madre

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:

 

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