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 página, una foto del pasaje de
embrión 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 desarrollándose 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 sostén, 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 darán 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 glóbulos rojos, a los glóbulos 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 esquemática el proceso (TPM):
>
Mientras que las células madre son
extraordinariamente importantes en el desarrollo humano temprano, las células
madre multipotent también se encuentran en nińos y adultos. Por ejemplo,
considere una de las más conocidas células madre, la célula madre de la sangre.
Las células madre de la sangre residen en la médula de cada nińo y adulto
y de hecho, pueden ser encontrados en número muy pequeńos circulando en la
corriente sanguínea. Las células madre de la sangre realizan el papel crítico
de renovar continuamente nuestras células de la sangre; glóbulos rojos,
glóbulos 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 recibió
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 células 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.
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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 técnicas muy
cuidadosas de laboratorio, una célula somática: una célula huevo o una célula
de la esperma, se pone próxima al huevo de el cual el núcleo había sido quitado
y los dos son fundidos. La célula 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.
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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 la 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, éste método 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 sustituir el tejido enfermo o destruido. Las células madre pluripotent,
estimuladas para convertirse en células especializadas, ofrecen la posibilidad
de una fuente renovadle 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 cardiaca, 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 cardiaca 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 huésped. 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.
Referencias:
Funcionamiento del
ADN, la historia de su descubrimiento e identificación.
Este
documento estudia el tema del ADN, que es la abreviatura del ácido
desoxirribonucleico (en inglés DNA Deoxyribonucleic
Acid). Es el principal componente del material genético de los
organismos, componente químico primario de los cromosomas y el material en el
que los genes están codificados.
El estudio comienza analizando
el tema en una forma fácil de entender y va luego profundizando en la materia
Células madre, regalos de vida
.
Bioetica de las Celulas Madre .
Todo lo que quiso saber y aún no
preguntó sobre las células madres.10.8.2001
Logran transformar células madre
de ratones en células pulmonares .18.5.2002
Enlaces.
Eduardo
Ghershman, 3.9.2006
