Biotecnología

Células madre y sus aplicaciones más sorprendentes

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Esta semana hablaremos de las famosas células madre, esas células con capacidad ilimitada de división que pueden generar diferentes tipos celulares. Además, comentaremos algunas de sus aplicaciones, entre ellas la restauración completa de la visión en pacientes ciegos.

Y como siempre, empezaremos por el principio:

Las células madre (steam cells en inglés) son células sin diferenciar, con poder de autorenovación y con la capacidad de generar diferentes tipos celulares.

La diferenciación celular es el proceso por el que una célula adquiere unas ciertas características que le permiten desarrollar unas funciones específicas. Por ejemplo, un glóbulo rojo tiene la función concreta de transportar oxígeno en la sangre, y por el contrario, no tiene la capacidad de contraerse como lo haría una célula muscular.

Con autorenovación nos referimos a que son capaces de multiplicarse, continuamente, generando células hijas idénticas. Son como una fuente inagotable.

Además, tienen la capacidad de generar diferentes tipos celulares. Los tipos de célula que una célula madre pueda generar dependerán del tipo de steam cell del que hablemos:

Células madre totipotentes o zigóticas: Son las células que encontramos en las primeras divisiones embrionarias. Cuando se fusionan óvulo y espermatozoide generan el zigoto, esta célula se divide en 2, y así sucesivamente… Estas células, son células madre que tienen la capacidad de generar un organismo completo, es decir todos sus órganos, además de las estructuras anexas y necesarias para el desarrollo del embrión, tales como la placenta.

Fases_Desarrollo_Embrionario_Maria_Iranzo_Biotec

https://www.babygest.es/calidad-de-los-embriones/estadios-de-desarrollo-embrionario/

 

Si cogiéramos por tanto una célula en este punto, esta sería capaz de dividirse y generar un individuo completo.

Células madre pluripotentes o embrionarias: Cuando el embrión llega al estado de blastocito, se generan dos estructuras principales: el trofoblasto y la masa celular interna. Es a partir de la masa celular interna de donde obtenemos este tipo de células madre. Estas son capaces de generar un individuo y por tanto diferenciarse a cualquier tipo celular de cada uno de sus órganos, pero no las estructuras anexas como la placenta.

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https://www.reproduccionasistida.org/cultivo-a-blastocisto/partes-del-blastocisto/

 

Células madre multipotentes, adultas o somáticas: son las que se encuentran en el organismo adulto. Existen diferentes tipos y cada uno de ellos será capaz de generar unos linajes o tipos celulares concretos.

En la mayoría de los organos tenemos células madre que son las responsables de renovar las células diferenciadas de ese tejido. Están, por tanto, especializadas en formar solo algunos tipos celulares. Una célula madre sanguínea, por ejemplo, no puede formar una neurona, ya que están encaminadas a crear un tipo celular y no otro. Las principales son las células madre hematopoyéticas, las mesenquimales, los progenitores neurales y las células madre intestinales.

El primer tipo de células madre somáticas o adultas son las hematopoyéticas. Estas dan lugar a las células de la sangre, y las podemos encontrar en la medula ósea, la sangre periférica, el hígado fetal y el cordón umbilical.

Las células madre hematopoyéticas son, sin duda alguna, las células madre más conocidas. Y gracias a este avanzado grado de conocimiento ya se han podido utilizar para tratar enfermedades malignas como las leucemias, las anemias o las talasemias. Podemos conseguir diferentes tipos celulares sanguíneos, los que sean deficientes en el enfermo, a través de la diferenciación, mediante protocolos específicos, de este tipo de célula madre.

Las siguientes células madre somáticas son las mesenquimales. Este tipo se encuentran en la médula ósea, en el tejido adiposo blanco, en la epidermis, en la musculatura y en tejido peivascular. Son por tanto, capaces de generar células cutáneas, células musculares…  Hoy día existen protocolos que desde estas células madre llevan a generar células de hueso, de tejido adiposo y de cartílago.

El tercer tipo de células madre somáticas son los progenitores neurales. Un progenitor neural es una célula que puede dar lugar a la glía y a las neuronas.

Además, tenemos las células madre intestinales que son capaces de generar nuevos enterocitos (las células típicas del intestino).

¿Cuál es la principal aplicación de las células madre actualmente? La terapia celular. La terapia celular consiste en utilizar como herramienta terapéutica a las células. Muchas de las terapias célulares, aunque no todas, utilizan células madre o células madre diferenciadas a un tipo celular concreto.  ¿Con que finalidad? Trasplantarlas en la zona a tratar del paciente. Por ejemplo en la degradación de cartílago, células madre diferenciadas en un laboratorio a cartílago, se inyectarían en dicha zona para tratar de “rellenar” el espacio vacío o defectuoso.

Hoy en día, hay enfermedades o tejidos sobre los cuales ya se han aplicado este tipo de células para tratar enfermedades. Es el caso, por ejemplo, de tejidos, fáciles de tratar o sustituir y poco complejos, como el cartílago, los huesos…

Las enfermedades del sistema nervioso o cardiovascular, son, sin embargo, más complejas ¿Por qué? Porque no solo se trata de diferenciar una célula madre a, por ejemplo, una célula cardiaca siguiendo un protocolo determinado. Además, hay que conseguir que cuando la implantes en el corazón de un paciente esta funcione simultáneamente con el resto de células y sea capaz de latir sincrónicamente. Este aspecto, que sería aplicable también a, por ejemplo, las neuronas es mucho más complejo de lograr.

¿Los últimos avances?

La creación de órganos desde, prácticamente, 0 en un laboratorio y a partir de células madre. Es el caso del estómago artificial del que ya so hable en su día:  http://www.mariairanzobiotec.com/creando-estomagos-laboratorio/

O más recientemente el caso de dos pacientes que recuperaron la visión gracias a un parche de células oculares obtenido a partir de… ¡La diferenciación de células madre!

Y para acabar, quiero nombrar otro tipo de células madre, en este caso menos beneficiosas para nosotros: las células madre cancerígenas. El concepto de célula madre cancerígena hace referencia a la célula que inicia y mantiene el crecimiento del tumor. Para que sea considerada como una célula madre cancerosa al trasplantarla en un ratón debe ser capaz de proliferar y acabar generando un tumor.

Estas células, que no proliferan muy rápidamente, poseen muchos mecanismos de resistencia a fármacos, por lo que son muy resistentes a las terapias clásicas que se utilizan contra el cáncer. La mayoría de agentes antitumorales lo que intentan es atacar las células que proliferan muy rápidamente, estas, sin embargo, no lo hacen.

El resultado es que el tumor pierde masa celular (las células con una tasa alta de multiplicación) pero mantiene la célula madre resistente, esa que ha originado el tumor, de forma que puede reiniciarlo de nuevo.

¿Te ha gustado el post? ¿Te ha servido para aprender algo nuevo? ¿Te gustaría conocer más al detalle este asunto? No dudes en dejar un comentario o ponerte en contacto a través de maria@mariairanzobiotec.com

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Judit Herreros, (2017). Células madre.

https://www.muyinteresante.es/salud/articulo/dos-personas-recuperan-la-vision-gracias-a-las-celulas-madre-811521709508

 

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