miércoles, 29 de diciembre de 2010
martes, 28 de diciembre de 2010
Células madre: Explicación y clasificación
Llamamos células madre, o células troncales, a un tipo especial de células indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir células especializadas.
La mayoría de las células de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y las variedades superiores de los mamífernos) no suelen multiplicarse, salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel. Las células del músculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen. Si engordamos, no es que tengamos más células, en realidad tenemos la misma cantidad de células, pero éstas han aumentado de tamaño.
Si una lagartija pierde la cola, le vuelve a crecer. En los mamíferos no ocurre así. Si un individuo pierde un miembro, no lo vuelve a desarrollar. Su capacidad de regeneración está limitada a la cicatrización. Sin embargo, en prácticamente todos los tejidos hay unas células que, aunque habitualmente no se dividen, en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido. Artificialmente se ha visto que estas células tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos, y reciben el nombre de células madre.
Existen cuatro tipos de células madre:
Las células madre unipotentes que pueden formar únicamente un tipo de célula particular.
Las células madre totipotentes pueden crecer y formar un organismo completo, tanto los componentes embrionarios (como por ejemplo, las tres capas embrionarias, el linaje germinal y los tejidos que darán lugar al saco vitelino), como los extraembrionarios (como la placenta). Es decir, pueden formar todo los tipos celulares. La célula madre por excelencia es el cigoto, formado cuando un óvulo es fecundado por un espermatozoide. El cigoto es totipotente, es decir, puede dar lugar a todas las células del feto y a la parte embrionaria de la placenta.
Las células madre pluripotentes no pueden formar un organismo completo, pero sí cualquier otro tipo de célula correspondiente a los tres linajes embrionarios (endodermo, ectodermo y mesodermo), así como el germinal y el saco vitelino. Pueden, por tanto, formar linajes celulares.
Las células madre multipotentes son aquellas que sólo pueden generar células de su misma capa o linaje embrionario de origen (por ejemplo: una célula madre mesenquimal de médula ósea, al tener naturaleza mesodérmica, dará origen a células de esa capa como miocitos, adipocitos u osteocitos, entre otras).
El principal problema que suscitan las células madre es que en muchos casos su obtención requiere la destrucción del embrión algo que va contra las creencias de ciertos grupos religiosos (no existen un grupo en particular ni consenso entre esos grupos excepto que dificultan considerablemente la labor de investigadores de todo el mundo la cual tiene el potencial de salvar y mejorar miles de millones de vidas).
Las técnicas empleadas para obtener las células son:
Embriones crioconservados: La criopreservación es un método que utiliza nitrógeno líquido a una temperatura de -196 °C para detener todas las funciones celulares y así poderlas conservar durante años el embrión. Estos embriones son procedentes de los tratamientos de reproducción humana asistida, que cuando se fecundan más de los necesarios pueden ser donados por los pacientes que se someten a este tratamiento.
Activación de ovocitos por transferencia nuclear somática: consiste en extraer un núcleo de un óvulo no fertilizado y sustituirlos por el núcleo de una célula somática adulta. Al encontrarse en un ambiente propicio, el citoplasma del óvulo, este núcleo es capaz de reprogramarse.
Una ventaja de esta técnica es obtener células madre que contengan la misma dotación genética que el paciente y evitar así problemas de rechazo. Esta técnica esta limitada a animales por el momento y se han observado mutaciones en en ADN de esta células al alcanzar la edad adulta que hace que se produzcan problemas durante la desdiferenciación.
Blastómeros individuales: Se utilizaron óvulos fecundados que se dejaron crecer hasta que tuviesen de 8 a 10 células. una de estas células se extrae y se cultiva. Con esta técnica se ha logrado obtener dos lineas celulares estables que mostraban un cariotipo normal y presentaban marcadores característicos de pluripotencialidad. Esta ténica tiene la ventaja de no destruir el embrión.
Partenogénesis: La partenogénesis (un proceso reproductivo que no se da en los mamíferos) puede ser inducida en mediante métodos químicos o físicos in vitro. Como resultado de esta activación, se obtiene una masa celular denominada partenote de las que se pueden aislar células pluripotenciales. Esta técnica sólo es aplicable en mujeres.
El potencial médico de las células madre es prácticamente ilimitado ya que permitiría curar desde cáncer, diabetes y enfermedades congénitas hasta reparar la médula espinal de personas que hayan sufrido accidentes.
Aun así la mayoría de estos tratamientos se encuentran en etapa experimental, tanto por las implicaciones éticas que suponen como por el tiempo que requieren para ser desarrollados y probados antes de ser aplicables de manera segura.
La mayoría de las células de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y las variedades superiores de los mamífernos) no suelen multiplicarse, salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel. Las células del músculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen. Si engordamos, no es que tengamos más células, en realidad tenemos la misma cantidad de células, pero éstas han aumentado de tamaño.
Si una lagartija pierde la cola, le vuelve a crecer. En los mamíferos no ocurre así. Si un individuo pierde un miembro, no lo vuelve a desarrollar. Su capacidad de regeneración está limitada a la cicatrización. Sin embargo, en prácticamente todos los tejidos hay unas células que, aunque habitualmente no se dividen, en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido. Artificialmente se ha visto que estas células tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos, y reciben el nombre de células madre.
Existen cuatro tipos de células madre:
Las células madre unipotentes que pueden formar únicamente un tipo de célula particular.
Las células madre totipotentes pueden crecer y formar un organismo completo, tanto los componentes embrionarios (como por ejemplo, las tres capas embrionarias, el linaje germinal y los tejidos que darán lugar al saco vitelino), como los extraembrionarios (como la placenta). Es decir, pueden formar todo los tipos celulares. La célula madre por excelencia es el cigoto, formado cuando un óvulo es fecundado por un espermatozoide. El cigoto es totipotente, es decir, puede dar lugar a todas las células del feto y a la parte embrionaria de la placenta.
Las células madre pluripotentes no pueden formar un organismo completo, pero sí cualquier otro tipo de célula correspondiente a los tres linajes embrionarios (endodermo, ectodermo y mesodermo), así como el germinal y el saco vitelino. Pueden, por tanto, formar linajes celulares.
Las células madre multipotentes son aquellas que sólo pueden generar células de su misma capa o linaje embrionario de origen (por ejemplo: una célula madre mesenquimal de médula ósea, al tener naturaleza mesodérmica, dará origen a células de esa capa como miocitos, adipocitos u osteocitos, entre otras).
El principal problema que suscitan las células madre es que en muchos casos su obtención requiere la destrucción del embrión algo que va contra las creencias de ciertos grupos religiosos (no existen un grupo en particular ni consenso entre esos grupos excepto que dificultan considerablemente la labor de investigadores de todo el mundo la cual tiene el potencial de salvar y mejorar miles de millones de vidas).
Las técnicas empleadas para obtener las células son:
Embriones crioconservados: La criopreservación es un método que utiliza nitrógeno líquido a una temperatura de -196 °C para detener todas las funciones celulares y así poderlas conservar durante años el embrión. Estos embriones son procedentes de los tratamientos de reproducción humana asistida, que cuando se fecundan más de los necesarios pueden ser donados por los pacientes que se someten a este tratamiento.
Activación de ovocitos por transferencia nuclear somática: consiste en extraer un núcleo de un óvulo no fertilizado y sustituirlos por el núcleo de una célula somática adulta. Al encontrarse en un ambiente propicio, el citoplasma del óvulo, este núcleo es capaz de reprogramarse.
Una ventaja de esta técnica es obtener células madre que contengan la misma dotación genética que el paciente y evitar así problemas de rechazo. Esta técnica esta limitada a animales por el momento y se han observado mutaciones en en ADN de esta células al alcanzar la edad adulta que hace que se produzcan problemas durante la desdiferenciación.
Blastómeros individuales: Se utilizaron óvulos fecundados que se dejaron crecer hasta que tuviesen de 8 a 10 células. una de estas células se extrae y se cultiva. Con esta técnica se ha logrado obtener dos lineas celulares estables que mostraban un cariotipo normal y presentaban marcadores característicos de pluripotencialidad. Esta ténica tiene la ventaja de no destruir el embrión.
Partenogénesis: La partenogénesis (un proceso reproductivo que no se da en los mamíferos) puede ser inducida en mediante métodos químicos o físicos in vitro. Como resultado de esta activación, se obtiene una masa celular denominada partenote de las que se pueden aislar células pluripotenciales. Esta técnica sólo es aplicable en mujeres.
El potencial médico de las células madre es prácticamente ilimitado ya que permitiría curar desde cáncer, diabetes y enfermedades congénitas hasta reparar la médula espinal de personas que hayan sufrido accidentes.
Aun así la mayoría de estos tratamientos se encuentran en etapa experimental, tanto por las implicaciones éticas que suponen como por el tiempo que requieren para ser desarrollados y probados antes de ser aplicables de manera segura.
Células madre de la retina: Esperanza para la visión
Las células madre que están situadas en la parte posterior del ojo podrían ser utilizadas para restaurar la visión en personas con problemas de la vista.
La gente mayor es propensa a desarrollar degeneración de la mácula.
Científicos de la Universidad de Toronto encontraron que células madre de la retina humana se regeneraron cuando fueron transplantadas en ojos de ratones y pollos.
El siguiente paso es tratar de ver si lo mismo sucede en ojos enfermos, esto con la esperanza de tratar en un futuro ojos humanos.
Las conclusiones fueron dadas a conocer por la Academia Nacional de Ciencias.
Visión clara
La retina se localiza en la parte posterior del ojo y es donde los rayos de luz se trasforman en imágenes.
Funciona como el filme en una cámara para capturar imágenes, transformándolas en señales eléctricas, las cuales envía al cerebro.
Cuando sus ojos se desarrollaron por completo, las células humanas sobrevivieron, migraron a la parte sensorial del ojo y formaron las células correctas
Brenda Cole, investigadora en jefe de la Universidad de Toronto
Cuando la luz los alcanza, los pigmentos brevemente pierden su color. Este proceso de decoloración dispara impulsos nerviosos, que son transmitidos al cerebro.
Los investigadores tomaron células madre humanas y las transplantaron a los ojos de ratones y polluelos que tenían un día de nacidos.
Las células transplantadas se desarrollaron como células fotorreceptoras.
La investigadora en jefe Brenda Cole explicó que "cuando sus ojos se desarrollaron por completo, las células humanas sobrevivieron, migraron a la parte sensorial del ojo y formaron las células correctas".
Tratamiento para la ceguera
Los resultados ayudarán a los investigadores a descubrir si las células madre pueden ser utilizadas para tratar enfermedades degenerativas de la retina, como la retinitis pigmentosa o la degeneración macular, las cuales son las causas más comunes de ceguera en países desarrollados.
Ambas enfermedades afectan a las células fotorreceptoras de la parte posterior de la retina, pero las células nerviosas situadas al frente, por lo general permanecen intactas.
En la retina la luz se convierte en imágenes que después se transforman en impulsos eléctricos.
"Estamos empezando con ratones para ver si pueden superar los factores genéticos involucrados en la enfermedad", explicó la doctora Cole.
Y añadió:"El ojo le dice a las células madre lo que deben hacer, por lo que en un tipo específico de enfermedad, es importante saber las señales del ojo para que podamos inhibirlas o proteger a las células madre".
El doctor Stephen Minger, director del laboratorio de biología de células madre en King´s College en Londres señaló: "como primer paso creo que esta investigación es soberbia".
El investigador añadió que sería importante comprobar que las células implantadas funcionan con normalidad o que también funcionan en las diferentes etapas de la enfermedad.
También habría que determinar si es posible generar un número suficiente de células para reparar los daños en humanos.
La gente mayor es propensa a desarrollar degeneración de la mácula.
Científicos de la Universidad de Toronto encontraron que células madre de la retina humana se regeneraron cuando fueron transplantadas en ojos de ratones y pollos.
El siguiente paso es tratar de ver si lo mismo sucede en ojos enfermos, esto con la esperanza de tratar en un futuro ojos humanos.
Las conclusiones fueron dadas a conocer por la Academia Nacional de Ciencias.
Visión clara
La retina se localiza en la parte posterior del ojo y es donde los rayos de luz se trasforman en imágenes.
Funciona como el filme en una cámara para capturar imágenes, transformándolas en señales eléctricas, las cuales envía al cerebro.
Cuando sus ojos se desarrollaron por completo, las células humanas sobrevivieron, migraron a la parte sensorial del ojo y formaron las células correctas
Brenda Cole, investigadora en jefe de la Universidad de Toronto
Cuando la luz los alcanza, los pigmentos brevemente pierden su color. Este proceso de decoloración dispara impulsos nerviosos, que son transmitidos al cerebro.
Los investigadores tomaron células madre humanas y las transplantaron a los ojos de ratones y polluelos que tenían un día de nacidos.
Las células transplantadas se desarrollaron como células fotorreceptoras.
La investigadora en jefe Brenda Cole explicó que "cuando sus ojos se desarrollaron por completo, las células humanas sobrevivieron, migraron a la parte sensorial del ojo y formaron las células correctas".
Tratamiento para la ceguera
Los resultados ayudarán a los investigadores a descubrir si las células madre pueden ser utilizadas para tratar enfermedades degenerativas de la retina, como la retinitis pigmentosa o la degeneración macular, las cuales son las causas más comunes de ceguera en países desarrollados.
Ambas enfermedades afectan a las células fotorreceptoras de la parte posterior de la retina, pero las células nerviosas situadas al frente, por lo general permanecen intactas.
En la retina la luz se convierte en imágenes que después se transforman en impulsos eléctricos.
"Estamos empezando con ratones para ver si pueden superar los factores genéticos involucrados en la enfermedad", explicó la doctora Cole.
Y añadió:"El ojo le dice a las células madre lo que deben hacer, por lo que en un tipo específico de enfermedad, es importante saber las señales del ojo para que podamos inhibirlas o proteger a las células madre".
El doctor Stephen Minger, director del laboratorio de biología de células madre en King´s College en Londres señaló: "como primer paso creo que esta investigación es soberbia".
El investigador añadió que sería importante comprobar que las células implantadas funcionan con normalidad o que también funcionan en las diferentes etapas de la enfermedad.
También habría que determinar si es posible generar un número suficiente de células para reparar los daños en humanos.
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