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Que son las células madre

Que son las células madre.Las células madre son una clase de células indiferenciadas que pueden diferenciarse en tipos de células especializadas. Comúnmente, las células madre provienen de dos fuentes principales:

Embriones formados durante la fase de blastocisto del desarrollo embriológico (células madre embrionarias) y Tejido adulto (células madre adultas).
Ambos tipos generalmente se caracterizan por su potencia o potencial para diferenciarse en diferentes tipos de células (como piel, músculo, hueso, etc.).

Células madre adultas

Las células madre adultas o somáticas existen en todo el cuerpo después del desarrollo embrionario y se encuentran dentro de diferentes tipos de tejido. Estas células madre se han encontrado en tejidos como el cerebro, la médula ósea, la sangre, los vasos sanguíneos, los músculos esqueléticos, la piel y el hígado. Permanecen en estado de reposo o no dividido durante años hasta que se activan por una enfermedad o lesión tisular.

Las células madre adultas pueden dividirse o autorenovarse indefinidamente, lo que les permite generar un rango de tipos de células del órgano de origen o incluso regenerar todo el órgano original. En general, se cree que las células madre adultas tienen una capacidad limitada para diferenciarse en función de su tejido de origen, pero hay algunas pruebas que sugieren que pueden diferenciarse para convertirse en otros tipos de células.

Células madre embrionarias

Las células madre embrionarias se derivan de un embrión humano de cuatro o cinco días que se encuentra en la fase de desarrollo del blastocito. Los embriones generalmente son extras que se han creado en las clínicas de fecundación in vitro (FIV) donde varios óvulos se fecundan en un tubo de ensayo, pero solo uno se implanta en una mujer.

La reproducción sexual comienza cuando el esperma de un hombre fertiliza el óvulo (óvulo) de una hembra para formar una sola célula llamada cigoto. La única célula de cigoto comienza una serie de divisiones, formando 2, 4, 8, 16 células, etc. Después de cuatro a seis días, antes de la implantación en el útero, esta masa de células se denomina blastocito.

El blastocisto consiste en una masa celular interna (embrioblastos) y una masa celular externa (trofoblasto). La masa celular externa se convierte en parte de la placenta, y la masa celular interna es el grupo de células que se diferenciarán para convertirse en todas las estructuras de un organismo adulto. Esta última masa es la fuente de células madre embrionarias: células totipotentes (células con potencial total para convertirse en cualquier célula del cuerpo).

En un embarazo normal, la etapa del blastocisto continúa hasta la implantación del embrión en el útero, en cuyo punto el embrión se conoce como un feto. Esto generalmente ocurre al final de la 10ª semana de gestación después de que se hayan creado todos los órganos principales del cuerpo.

Sin embargo, cuando se extraen células madre embrionarias, la etapa de blastocito indica cuándo aislar las células madre al colocar la “masa celular interna” del blastocisto en una placa de cultivo que contiene un caldo rico en nutrientes. Al carecer de la estimulación necesaria para diferenciarse, comienzan a dividirse y replicarse mientras mantienen su capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo humano. Eventualmente, estas células indiferenciadas pueden ser estimuladas para crear células especializadas.

Cultivos de células madre

Las células madre se extraen del tejido adulto o de un zigoto divisorio en un plato de cultivo. Una vez extraídos, los científicos colocan las células en una cultura controlada que les prohíbe especializarse o diferenciarse más, pero generalmente les permite dividirse y replicarse. El proceso de crecimiento de grandes cantidades de células madre embrionarias ha sido más fácil que el crecimiento de grandes cantidades de células madre adultas, pero se está progresando en ambos tipos de células.

Líneas de células madre

Una vez que se ha permitido que las células madre se dividan y propaguen en un cultivo controlado, la colección de células sanas, divisorias e indiferenciadas se denomina línea de células madre. Estas líneas de células madre se gestionan y comparten posteriormente entre los investigadores. Una vez bajo control, se puede estimular a las células madre para que se especialicen según lo indique un investigador, un proceso conocido como diferenciación dirigida. Las células madre embrionarias pueden diferenciarse en más tipos de células que las células madre adultas.

Potencia

Las células madre se clasifican por su potencial para diferenciarse en otros tipos de células. Las células madre embrionarias son las más potentes ya que deben convertirse en todo tipo de células en el cuerpo. La clasificación completa incluye:

  • Totipotente: la capacidad de diferenciarse en todos los tipos de células posibles. Los ejemplos son el zigoto formado en la fertilización del huevo y las primeras pocas células que resultan de la división del zigoto.
  • Pluripotente: la capacidad de diferenciarse en casi todos los tipos de células. Los ejemplos incluyen células madre embrionarias y células derivadas de las capas germinales de mesodermo, endodermo y ectodermo que se forman en las etapas iniciales de la diferenciación de células madre embrionarias.
  • Multipotente: la capacidad de diferenciarse en una familia de células estrechamente relacionada. Los ejemplos incluyen células madre hematopoyéticas (adultas) que pueden convertirse en glóbulos rojos y blancos o plaquetas.
  • Oligopotente: la capacidad de diferenciarse en unas pocas células. Los ejemplos incluyen células madre (adultas) linfoides o mieloides.
  • Unipotente: la capacidad de producir únicamente células de su propio tipo, pero que tienen la propiedad de autorrenovación, se requiere que se etiquete como una célula madre. Los ejemplos incluyen células madre musculares (adultas).

Las células madre embrionarias se consideran pluripotentes en lugar de totipotentes porque no tienen la capacidad de formar parte de las membranas extra embrionarias o la placenta.

Identificación de células madre

Aunque no hay un acuerdo completo entre los científicos sobre cómo identificar las células madre, la mayoría de las pruebas se basan en asegurarse de que las células madre no se diferencien y sean capaces de autorrenovarse. Las pruebas a menudo se llevan a cabo en el laboratorio para verificar estas propiedades.

Una forma de identificar las células madre en un laboratorio, y el procedimiento estándar para analizar la médula ósea o las células madre hematopoyéticas (HSC), es mediante el trasplante de una célula para salvar a un individuo sin HSC. Si la célula madre produce sangre nueva y células inmunitarias, demuestra su potencia.

Los ensayos clonogénicos (un procedimiento de laboratorio) también se pueden utilizar in vitro para evaluar si las células individuales pueden diferenciarse y autorenovarse. Los investigadores también pueden inspeccionar las células bajo un microscopio para ver si están sanas e indiferenciadas o si pueden examinar los cromosomas.

Para probar si las células madre embrionarias humanas son pluripotentes, los científicos permiten que las células se diferencien espontáneamente en cultivos celulares, manipulan las células para que se diferencien para formar tipos celulares específicos o inyectan las células en un ratón inmunosuprimido para evaluar la formación de un teratoma (un tumor benigno que contiene una mezcla de células diferenciadas).

Investigación con células madre

Los científicos e investigadores están interesados ​​en las células madre por varias razones. Aunque las células madre no cumplen ninguna función, muchas tienen la capacidad de cumplir cualquier función una vez que se las instruye para especializarse. Cada célula en el cuerpo, por ejemplo, se deriva de las primeras pocas células madre formadas en las primeras etapas del desarrollo embriológico. Por lo tanto, las células madre extraídas de embriones pueden inducirse para convertirse en cualquier tipo de célula deseada. Esta propiedad hace que las células madre sean lo suficientemente potentes como para regenerar el tejido dañado en las condiciones adecuadas.

Regeneración de órganos y tejidos

La regeneración tisular es probablemente la aplicación más importante posible de la investigación con células madre. Actualmente, los órganos deben ser donados y transplantados, pero la demanda de órganos excede con creces la oferta. Las células madre podrían usarse potencialmente para cultivar un tipo particular de tejido u órgano si se dirigen a diferenciarse de cierta manera. Las células madre que se encuentran justo debajo de la piel, por ejemplo, se han utilizado para diseñar nuevos tejidos de piel que pueden injertarse en víctimas de quemaduras.

Tratamiento de enfermedades cerebrales

Además, las células y los tejidos de reemplazo se pueden usar para tratar enfermedades cerebrales como el Parkinson y el Alzheimer al reponer el tejido dañado, recuperando las células cerebrales especializadas que evitan que los músculos innecesarios se muevan. Las células madre embrionarias se han dirigido recientemente para diferenciarse en este tipo de células, por lo que los tratamientos son prometedores.

Terapia de deficiencia celular

Las células del corazón sanas desarrolladas en un laboratorio pueden ser trasplantadas algún día a pacientes con enfermedad cardíaca, repoblando el corazón con tejido sano. Del mismo modo, las personas con diabetes tipo I pueden recibir células pancreáticas para reemplazar las células productoras de insulina que se han perdido o destruido por el propio sistema inmune del paciente. La única terapia actual es un trasplante de páncreas, y es poco probable que ocurra debido a un pequeño suministro de páncreas disponible para trasplante.

Tratamientos de enfermedades

Las células madre hematopoyéticas adultas encontradas en la sangre y la médula ósea se han usado durante años para tratar enfermedades como la leucemia, la anemia de células falciformes y otras inmunodeficiencias. Estas células son capaces de producir todos los tipos de células sanguíneas, como los glóbulos rojos que transportan oxígeno a los glóbulos blancos que combaten las enfermedades. Surgen dificultades en la extracción de estas células mediante el uso de trasplantes invasivos de médula ósea. Sin embargo, las células madre hematopoyéticas también se han encontrado en el cordón umbilical y la placenta. Esto ha llevado a algunos científicos a pedir un banco de sangre del cordón umbilical para que estas poderosas células sean más fáciles de obtener y para disminuir las posibilidades de que un cuerpo rechace la terapia.

Descubrimiento científico general

La investigación con células madre también es útil para aprender sobre el desarrollo humano. Las células madre indiferenciadas finalmente se diferencian en parte porque un gen particular se activa o desactiva. Los investigadores de células madre pueden ayudar a aclarar el papel que juegan los genes para determinar qué rasgos genéticos o mutaciones recibimos. El cáncer y otros defectos congénitos también se ven afectados por la división celular y la diferenciación anormales. Se pueden desarrollar nuevas terapias para enfermedades si comprendemos mejor cómo estos agentes atacan el cuerpo humano.

Otra razón por la cual se está investigando la célula madre es desarrollar nuevos medicamentos. Los científicos podrían medir el efecto de un fármaco sobre el tejido sano y normal al analizar el fármaco en tejido cultivado a partir de células madre en lugar de analizarlo en voluntarios humanos.

Controversia sobre las células madre

Los debates sobre la investigación con células madre se basan principalmente en métodos relacionados con la investigación con células madre embrionarias. Fue solo en 1998 que los investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison extrajeron las primeras células madre embrionarias humanas que pudieron mantenerse vivas en el laboratorio. La principal crítica de esta investigación es que requirió la destrucción de un blastocisto humano. Es decir, un huevo fertilizado no tuvo la oportunidad de convertirse en un humano completamente desarrollado.

¿Cuándo comienza la vida?

El núcleo de este debate, similar a los debates sobre el aborto, por ejemplo, se centra en la pregunta: “¿Cuándo comienza la vida?” Muchos afirman que la vida comienza en la concepción, cuando el óvulo es fertilizado. A menudo se argumenta que el embrión merece el mismo estatus que cualquier otro humano completo. Por lo tanto, destruirlo (eliminar el blastocisto para extraer células madre) es similar al asesinato. Otros, en cambio, han identificado diferentes puntos en el desarrollo gestacional que marcan el comienzo de la vida, después del desarrollo de ciertos órganos o después de un cierto período de tiempo.

Quimeras

La gente también tiene problemas con la creación de quimeras. Una quimera es un organismo que tiene células o tejidos humanos y animales. A menudo en la investigación con células madre, las células humanas se insertan en animales (como ratones o ratas) y se les permite desarrollarse. Esto crea la oportunidad para que los investigadores vean qué sucede cuando se implantan las células madre. Muchas personas, sin embargo, se oponen a la creación de un organismo que es “parte humano”.

Asuntos legales

El debate sobre células madre se ha elevado al nivel más alto de tribunales en varios países. La producción de líneas de células madre embrionarias es ilegal en Austria, Dinamarca, Francia, Alemania e Irlanda, pero está permitida en Finlandia, Grecia, los Países Bajos, Suecia y el Reino Unido. En los Estados Unidos, no es ilegal trabajar con líneas de células madre embrionarias o crearlas. Sin embargo, el debate en los EE. UU. Tiene que ver con la financiación, y de hecho es ilegal que los fondos federales se utilicen para investigar líneas de células madre que se crearon después de agosto de 2001.

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Por Angel Eulises Ortiz

Blogger, curioso de los temas médicos, la salud, el bienestar, como curar las enfermedades y todo tipo de cuestiones que tengan que ver con el cuerpo humano y la armonía del organismo