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.
Células Madre: Regeneración cerebral, Médulas Oseas, Órganos
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.
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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.
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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.
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