martes, 21 de junio de 2016

LAS CÉLULAS MADRES

 (“stem cells” en inglés) Son células biológicas se encuentran en todos los organismos multicelulares. Se pueden dividir (a través de la mitosis) y se diferencian en diversos tipos de células especializadas. Entre sus cualidades destaca el hecho de que pueden renovarse por sí mismas para producir más células madre.


Célula: es la unidad fundamental de los organismos vivos, generalmente de tamaño microscópico, capaz de reproducirse de manera independiente y que está formada por un citoplasma y un núcleo rodeados por una membrana.

Célula madre: La que se reproduce dando lugar a dos o más células hijas.

Las células madre son células con el potencial de convertirse en muchos tipos distintos de células en el organismo. Funcionan como un sistema reparador del cuerpo.


Tienen la facultad de crear copias exactas de sí mismas u originar células específicas de cada tejido durante toda la vida de un ser humano. 



Al servir como una especie de sistema de reparación para el cuerpo, pueden dividirse potencialmente sin límite para reponer otras células que se hayan dañado. Cuando una célula madre se divide, cada célula nueva puede seguir siendo una célula madre o convertirse en otro tipo de célula con una función más especializada, como una célula muscular, un glóbulo rojo o una célula cardíaca.

Esto permite que podamos renovar nuestras células durante toda nuestra vida para afrontar el envejecimiento, la enfermedad o los traumatismos.


VER: ¿Qué son y para qué sirven las células madre


Veamos ahora el desarrollo de un embrión para entender mejor qué son las células madre.

Células madre:

Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar células especializadas.

Células pluripotentes:
Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo. Aunque pueden producir cualquier tipo de célula del organismo, no pueden generar un embrión.

Células totipotenes:
Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo. Cualquier célula totipotente colocada en el útero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo.

Células multipotentes:
Se encuentran en los individuos adultos. Pueden generar células especializadas concretas, pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos.
Desarrollo embrionario

El cigoto formado tras la fecundación de un óvulo por un espermatozoide es una célula capaz de generar un nuevo individuo completo. Se trata, pues, de una célula totipotente: capaz de producir un espécimen completo con todos sus tejidos.

Entre los días primero al cuarto del desarrollo embrionario, la célula original va dividiéndose en varias células más. Cada una de estas células, si es separada del resto, es capaz de producir un individuo completo. Son también células totipotentes.

A partir del cuarto día del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito. El blastocito está formado por dos tipos de células y una gran cavidad interior:

Capa externa: forma la placenta y las envolturas embrionarias. Es el trofoblasto.

Masa celular: formará todos los tejidos del cuerpo humano. Se denomina embrioblasto.

Las células de un blastocisto ya no son totipotentes, puesto que una sola de estas células ya no es capaz de generar un individuo completo. Las células de la masa celular interna del blastocistoson células pluripotentes.

Estas células pluripotentes del interior del blastocistoson las células madre embrionarias, y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido.

Clonación

Recientemente el gobierno inglés ha permitido la investigación con embriones humanos para obtener células madre. Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonación animal:

Se coge un óvulo al que se le extrae el material nuclear. Se extrae el núcleo de una célula adulta del individuo a clonar.

Se transfiere el núcleo extraído de la célula adulta al óvulo

A partir de aquí tenemos un cigoto artificial que podrá,tras su desarrollo embrionario, crecer hasta convertirse en un individuo clónico, genéticamente idéntico al individuo del que se extrajo la célula adulta.


Si en las primeras fases del desarrollo del embrión extraemos las células de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas, podríamos obtener cualquier tejido para trasplantes.


Existen dos tipos principales de células madre: células madre embrionarias y células madre adultas.


– Células madre embrionarias: están presentes en las primeras fases del desarrollo del embrión blastocisto y pueden originar “todos” los tejidos y órganos (así es como un embrión se convierte en feto). La elección sobre su destino final, es decir si una célula madre embrionaria va a ser un riñón o un corazón, está programada. Su uso en investigación está extremadamente restringido debido a unas lógicas limitaciones éticas ya que hay que usar y sacrificar embriones para la investigación.

Células madre adultas: Una vez que nuestro organismo se ha terminado de formar, los tejidos almacenan durante toda nuestra vida unas cantidades determinadas de células capaces de renovar y/o reparar nuestro organismo. A diferencia de las embrionarias, las células madre adultas están “comprometidas” con determinadas líneas de diferenciación al haber “silenciado” la expresión de genes que no necesitan, pudiendo dar origen, de forma natural, únicamente a determinadas estirpes (en laboratorio.

Las células madre mesenquimales se encuentran en el “interior” de las estructuras de sostén de nuestros tejidos y son capaces de originar hueso, cartílago, grasa o músculo. Particularmente, las contenidas en el interior de nuestros huesos (médula ósea) son las encargadas de originar células sanguíneas e inmunitarias.

Células madre del cordón umbilical: como su nombre indica se encuentran en la sangre del cordón umbilical del recién nacido y originan células sanguíneas y del sistema inmunitario.

– Se cree que puede existir una reserva  células madre específicas de cada tejido y que serían capaces, de forma natural, de producir células comprometidas únicamente con su tejido.
Al carecer de limitaciones éticas en su obtención, las células madre adultas son el objeto actual de la inmensa mayoría de los esfuerzos de investigación para crear nuevos tratamientos.

Su descubrimiento data de 1963 (Ernest McCulloch y James Till) y se realizó sobre la medula ósea de rata, aunque el nombre como tal (célula madre) se remonta a 1961.

Ya a finales de los ’60 se comienzan a realizar trasplantes de médula ósea.

Y hacia 1978 se identificaron en el cordón umbilical.

Concluyendo en 2002 con el hallazgo (Patricia Zuk, et al.) de una población específica de células madre mesenquimales contenidas en el tejido adiposo que vendría a revolucionar el concepto que tenemos de nuestra grasa.

El tejido adiposo pasó, de la noche a la mañana, de ser un estorbo prescindible e inútil, a ser el tejido humano que mayor número de células madre contiene de todo nuestro organismo.


Células madre adultas

En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus células se dividen activamente, pero en otros no. Entre los que se dividen están la médula ósea y la piel, en ellos encontramos células madre de la médula ósea y de la piel. Estas células se reproducen y generan células especializadas de sangre y de piel respectivamente. En otros tejidos se han encontrado también células madre especializadas, capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y sólo esos tejidos. Estas células madre especializadas son muy escasas y difíciles de aislar.

En un principio se pensó que las células madre especializadas sólo podían general células especializadas del mismo tipo. Sin embargo se ha observado que estas células pueden llegar a generar células con una especialización diferente de la original. Así células madre neuronales de la médula espinal han producido diferentes tipos de células sanguíneas. Estudios en ratas han obtenido células hepáticas partiendo de células madre demédula espinal. Cada día salen a la luz nuevos ejemplos de células madre especializadas que producen células especializadas diferentes de las esperadas. Esto demuestra que las células madre presentes en el individuo adulto son mucho más flexibles de lo que se pensaba.

De aquí se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras. Parece que las células madre adultas tienen un gran potencial y quizá más facilidades que las células madre embrionarias puesto que se puede partir de células del propio individuo y, por tanto, con la misma carga genética. Esto solventa, además, los serios problemas éticos de manipular y destruir embriones.

Investigar con células madre adultas

Por otro lado, se podrían obtener células madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los órganos necesarios. Un buen suministro de células madre propias podría ser el cordón umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado.

Se recogen células madre de un individuo adulto. Otra posibilidad es guardar congelado el cordón umbilical del bebé al nacer que puede servir como suministro muy válido de células madre.

Se cultivan las células madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite.


Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las células necesarias para regenerar el órgano enfermo.

¿Dónde se pueden encontrar células madre?

Las células madre pueden hallarse en muchos tejidos del cuerpo, como la médula ósea, la grasa, la sangre y otros órganos como el corazón. Pueden encontrarse células madre más inmaduras en el embrión, así como en la sangre del cordón umbilical de un bebé recién nacido. En el Stem Cell Center usamos específicamente células madre aisladas de la médula ósea en nuestros ensayos clínicos.




¿Qué enfermedades pueden tratarse con células madre?

Según su procedencia, las células madre han sido estudiadas como una posible estrategia de tratamiento para numerosas enfermedades como la diabetes, la enfermedad de Parkinson, las quemaduras, la lesión de la médula espinal y, más específicamente, las enfermedades cardíacas.

Recientemente, numerosos estudios han demostrado el posible beneficio de implantar células madre en el corazón. El Stem Cell Center en el Texas Heart Institute se concentra en el tratamiento de las enfermedades cardíacas. (La terapia con células madre es una terapia en investigación y, por lo tanto, no puede hacerse ninguna afirmación definitiva respecto del beneficio para una enfermedad específica).


¿Cómo funcionan las células madre?

Fotografía del catéter de inyección Myostar™ que se usa actualmente en estudios de dispositivos en investigación (Investigational Device, IND).

Fotografía del catéter de inyección Myostar™ que se usa actualmente en estudios de dispositivos en investigación
(Investigational Device, IND).


No está claro cómo funcionan exactamente las células madre. Pueden diferenciarse y convertirse en las células que las rodean (una célula madre que se coloca en el corazón puede transformarse en otra célula cardíaca), pueden liberar hormonas que ayudan a que el tejido que las rodea funcione de manera más eficiente, o pueden despertar las células madre inactivas en el tejido.

Si bien no comprendemos por completo cómo funcionan las células madre, una de las metas de nuestra investigación en el Stem Cell Center (El Centro de Celulas Madre) es ampliar nuestros conocimientos en esta área.



¿Cómo se usan las células madre para tratar enfermedades cardiovasculares?

Las células madre pueden inyectarse en las venas, arterias o directamente en el músculo cardíaco. Después de más de 400 inyecciones aplicadas en forma segura a través de la inyección directa de células madre desde el interior de la cavidad del corazón, los investigadores del Stem Cell Center (El Centro de Celulas Madre) actualmente llevan a cabo un sinnúmero de procedimientos para personas en todo el mundo.

En la enfermedad vascular periférica, las células madre pueden inyectarse en las venas, las arterias o directamente en los músculos de la parte inferior de la pierna con la esperanza de regenerar vasos sanguíneos nuevos.


Los médicos y los científicos están entusiasmados con las células madre porque tienen mucho potencial en muchas áreas de la salud y la investigación médica. El estudio de estas células puede ayudar a explicar cómo se producen algunos cuadros serios tales como los defectos congénitos y el cáncer. Algún día, las células madre podrán utilizarse para producir células y tejidos para el tratamiento de muchas enfermedades, inclusive la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, los traumatismos en la médula espinal, las enfermedades cardíacas, la diabetes y la artritisicas , quien lo va a hacer y donde se va a realizar.


Qué podemos hacer hoy con las células madre?- El presente y el futuro de la cirugía regenerativa.

“rejuvenecimiento con células madre” o “lifting con células madre”.
El Dr. Farshchian, cirujano y especialista en Medicina Regenerativa responde qué son las Células Madre.

VER: Dr Farshchian

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