hematopoyesis y células madre

1. INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR PÚBLICO
“JOSE CARLOS MARIATEGUI” SAMEGUA – MOQUEGUA
AUTORIZACIÓN DE FUNCIONAMIENTO R.S. 131-1983-ED REVALIDADO POR EL
MINISTERIO DE EDUCACIÓN R.D. N° 0247 2005-ED
LICENCIADO CON RESOLUCIÓN MINISTERIAL N°577-2019- MINEDU UNIDAD ACADÉMICA-
TURNO DIURNO
Blgo. Alex Ronny Marón Ríos

2. HEMATOPOYESIS
Es la formación y desarrollo de células sanguíneas.
El sistema hematopoyético está compuesto de la médula ósea,
el bazo, el hígado, los ganglios linfáticos y el timo.
Este proceso depende de células progenitoras, que se dividen
para dejar una población de reserva y células comprometidas en
la diferenciación en varias líneas de células sanguíneas.
La diferenciación se produce a lo largo de dos líneas:
1.Linfoide -----> linfocitos B y T y linfocitos NK.
2.Mieloide ---> eritrocitos, neutrófilos, basófilos, eosinófilos,
monocitos y megacariocitos.

3. LOCALIZACIONES DE LA HEMATOPOYESIS
La principal localización dela hematopoyesis cambia durante el
desarrollo fetal y la maduración:
• Desde la concepción a 6 semanas de gestación: saco vitelino
fetal.
• Seis semanas a 6 meses de gestación: hígado y bazo fetal.
• Seis meses de gestación hasta la niñez: médula ósea de casi
todos los huesos.
• Adulto: esqueleto axial(central) y partes proximales de los
huesos largos.

5. HEMATOPOYESIS DURANTE EL
DESARROLLO EMBRIONARIO
Periodo mesoblástico
Periodo hepático
Periodo medular (mieloide)

6. PERIODO MESOBLÁSTICO
En este periodo los eritroblastos
se desarrollan en el saco vitelino
“yolk sac” y las células troncales
hematopoyéticas, que dan lugar a
la hematopoyesis definitiva
(surgen de una fuente
intraembrionaria cerca de la aorta).
Las células troncales siembran el
hígado fetal a las 5 semanas de
gestación.

8. PERIODO HEPÁTICO
 Entre las semanas 4-5, grupos de eritroblastos, granulocitos y monocitos
aparecen en el hígado fetal. Éste permanece como el sitio principal de
hematopoyesis durante la vida fetal, y mantiene esta actividad hasta de 1 a 2
semanas después del nacimiento.
 Al tercer mes de desarrollo embrionario, el hígado alcanza su pico de actividad
en la eritropoyesis y la granulopoyesis, durante esta etapa de la vida intrauterina
los eritrocitos se observan en todas las formas de madurez, evidencia de
eritropoyesis definitiva. Al poco tiempo se observa el desarrollo megacariocítico,
junto con la actividad esplénica de eritropoyesis, granulopoyesis y
linfopoyesis.
 En menor grado la actividad hematopoyética comienza en los ganglios linfáticos
y el timo este último que se desarrolló por completo en el feto. Continúa su
crecimiento y se agranda hasta la niñez tardía y su función principal es la
especialización del linfocito.

9. PERIODO MEDULAR (MIELOIDE)
 Alrededor del quinto mes de desarrollo fetal, los islotes de células
mesenquimáticas comienzan a diferenciarse en células
sanguíneas de todos los tipos.
 La producción medular comienza con la osificación y el desarrollo
de médula en el centro del hueso. La clavícula es el primer
hueso que muestra actividad Hematopoyética medular. A esto
le sigue la osificación rápida del resto del esqueleto con el
desarrollo interior de una médula activa.
 La actividad de la médula ósea aumenta, lo que genera una
médula roja en extremo. Al cabo del sexto mes la médula se
convirtió en el sitio primario de hematopoyesis.

11. REGULACIÓN DE LA HEMATOPOYESIS
 Los factores de crecimiento regulan el equilibrio entre la hematopoyesis y la apoptosis
(muerte celular regulada de células viejas o disfuncionales). También reaccionan a
situaciones de estrés externas, como la infección o la pérdida de sangre, para
mantener o aumentar los tipos de células necesarios.
 Los factores de crecimiento son glucoproteínas producidas en la médula ósea, el
hígado y los riñones.
 La unión del factor de crecimiento a receptores de superficie desencadena la
replicación, diferenciación o activación funcional.
 Sin estimulación por los factores de crecimiento, las células sufren una
apoptosis.
 Tras la estimulación con interleucina 1 (IL-1) o factor de necrosis tumoral (TNF), las
células estromales en la médula ósea producen muchos factores de crecimiento. Se
han identificado varios factores de crecimiento, conocidos como factores estimulantes
de colonias (CSF).

13. LUGARES DE ACTUACIÓN DE LOS FACTORES DE
CRECIMIENTO MÁS IMPORTANTES
LUGARES DE ACTUACIÓN DE LOS FACTORES DE CRECIMIENTO MÁS IMPORTANTES
FL: Lactoferrina
SCF: Factor de células madre
CSF: Factor Estimulante de
colonias
G – CSF: FEC de granulocitos
TPO: Trombopoyetina
IL: Interleucinas
CFU: Unidades formadoras de
colônias
EPO: Eritropoyetina

14. LA MÉDULA ÓSEA
 La médula ósea es el principal órgano hematopoyético en el ser
humano adulto, y se divide en las médulas óseas roja y amarilla.
 La médula roja es el lugar donde tiene lugar la hematopoyesis y se limita
al esqueleto axial (esternón, vértebras, costillas, huesos de la cadera,
clavículas y parte inferior del cráneo) y los extremos proximales de los
huesos largos.
 Aunque la médula amarilla es en esencia un depósito de grasa, que actúa
como reserva de energía, en situaciones en las que es necesario
aumentar mucho la hematopoyesis, la médula amarilla puede
convertirse de nuevo en roja. De una manera análoga, si la necesidad
aumenta, el hígado y el bazo también pueden reanudar su función
hematopoyética fetal. Esto puede observarse en las anemias crónicas
graves.

15. ESTRUCTURA DE LA MÉDULA
ÓSEA NORMAL

16. ESTRUCTURA DE LA MÉDULA ÓSEA ROJA
La médula ósea roja proporciona un microambiente adecuado para el crecimiento y
el desarrollo de la célula madre. Tiene dos componentes principales:
1.Fibroblastos especializados, conocidos como células reticulares adventiciales,
que secretan una estructura de fibras de reticulina (fibras de colágeno finas), que
forma una red destinada en esencia a soportar el desarrollo de las células
sanguíneas.
2.Una red de sinusoides sanguíneos, recubiertos de una sola capa de células
endoteliales, que se conectan a través de uniones estrechas herméticas. Estos
senos vasculares soportan a las células hematopoyéticas. Drenan en un gran seno
central que conduce la sangre a la circulación venosa sistémica. El endotelio de
los sinusoides muestra poros citoplásmicos transitorios, que permiten el paso de
las células recién formadas a la circulación.

17. CÉLULAS MADRE

18. ¿QUÉ SON LAS CÉLULAS MADRE?
Son un grupo celular que se distingue por 3 características:
Pueden dividirse dando nuevas copias de sí mismas
Pueden diferenciarse en otros tipos celulares
Pueden acabar colonizando y originando nuevos tejidos

19. DEFINICIÓN: STEM CELL O CÉLULA MADRE:
Stem cell
división
Diferenciación
Célula
pluripotencial
Stem cell
Las células madre son aquellas capaces de sostener ciclos de división
ilimitados y además tienen con capacidad para diferenciarse, dejar de ser
una stem cell y convertirse en una de las 200 variedades celulares (1).
Célula tipo 2
Célula tipo 1

20. UNA STEM CELL NECESITA TENER DOS CARACTERÍSTICAS:
 Auto-renovación: la habilidad de pasar a través de numerosos ciclos de
división celular (mitosis) mientras mantiene un estado sin diferenciar.
 Potencia: la capacidad de diferenciarse en células especializadas.

21. POTENCIALIDAD CLASIFICACIÓN:
 Totipotentes son stem cells que pueden
diferenciarse en tejidos embrionarios y
extraembrionarios, así como las células
que construyen un organismo completo
y viable.
 Pluripotentes son stem cells que
pueden transformarse en cualquier
tejido del cuerpo, excluyendo a la
placenta y pueden diferenciarse en casi
todas las líneas celulares derivadas de
las tres capas germinales embrionarias.

22.  Stem cell Multipotentes pueden
diferenciarse en otra célula,
pero solamente de familias
celulares cercanas, por ejemplo,
las células hematopoyéticas se
diferencian en eritrocitos,
leucocitos, plaquetas y demás.
POTENCIALIDAD:

23. Células ES: Embryonic Stem cells (células madre de origen
embrionario) FIV: Fecundación in vitro
Células AS: Adult Stem cells (células madre procedentes de
tejido adulto)
Células HS: Hematopoyetic Stem cells (células madre
procedentes de la médula ósea)
TIPOS DE CÉLULAS MADRE

24. CÉLULAS MADRE
EMBRIONARIAS:
• Son células madres que se obtienen a partir de
del blastocito o de una mórula
• Cuando derivan de la mórula son
totipotentes, cuando lo hacen del blastocito
son pluripotentes
• Capacidad de diferenciarse a prácticamente
cualquier tipo de tejido, pero No pueden dar
lugar, por sí solas, a un recién nacido. Se
necesitan los tejidos extraembriónicos para el
proceso de gestación
• En la práctica, se obtienen de embriones
sobrantes de clínicas de FIV y con más de 5
años de congelación.

25. Células Madre Embrionales:
Zigoto
(óvulo fecundado)
Única Célula
Totipotente
Masa Celular
Totipotente
Mórula
(varios Blastómeros)
Blastocisto
(masa celular interna)
Masa Celular
Pluripotente
Día 0
Fecundación
Día 3 Trompas Día 7 Previo a
Implantación

26. Células Madre Adultas:
Son células indiferenciadas, que
se encuentran, entre células de un
órgano o tejido diferenciado.
Se encuentran en muchos órganos y
tejidos, pero en pequeño número.
• Residen en un área específica de
cada tejido
• Permanecen quiescentes (no-
división)
• Son activadas por enfermedad o
daño tisular
• No son pluripotentes, sino
MULTIPOTENTES.

27. Células Madre adultas:
Fuentes Proveedoras de Células Madre Adultas
Osteoblastos
Estroma de la
Médula Ósea
(MSC)
Hematopoyéticas
(HSC)
Sistema Nervioso
Central (SNC)
Cordón Umbilical
Mioblastos Endotelio Vascular
Endotelio de Córnea
Condroblastos
testículos

28. OBTENCIÓN DE CÉLULAS MADRE ADULTAS:

29. DIFERENCIACIÓN DE CÉLULAS HS

30. Células madre embrionarias:
Ventajas: mayor potencia, facilidad de aislamiento y de cultivo
Desventajas: tumoral, diferenciación no deseada, mayor vulnerabilidad inmunológica,
problemas éticos con el embrión
Células madre adultas:
Ventajas: no requieren embriones, compatibilidad inmunológica
Desventajas: difíciles de aislar y cultivar, adopción de nuevos fenotipos mediante
fusiones celulares
STEM CELL EMBRIONARIAS VERSUS ADULTAS:

31. ALGUNAS APLICACIONES DE CÉLULAS
MADRE:

32. EN CUALQUIER CASO
El potencial terapéutico de las células AS es mucho
menor que el de las células ES
Ninguna posibilidad está cerrada
La Clonación terapéutica, prohibida por ley, permitiría
tener una fuente histocompatible prácticamente
ilimitada de tejido para trasplante
Las células ES nunca podrán originar un ser vivo
completo

33. JAL-CBMSO-UAM-CSIC

34. STEM CELL Y DIABETES:
 Las células obtenidas a partir de
hígado, islotes pancreáticos, médula
ósea pueden secretar insulina (2), no
son células pancreáticas
 La insulina que se pueden obtener es
muy pequeño, lo cual limita su
aplicación terapéutica.
 No existe ningún estudio clínico
publicado utilizando células madre en
pacientes con diabetes tipo I, aunque
las expectativas son enormes.
Nat Biotechnol 2003;21 (7):763-70.

35. TERAPIA CELULAR EN ENFERMEDADES NEUROLÓGICAS:
 Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de Alzheimer, los infartos
cerebrales o las lesiones medulares.
 Estudios in vitro e in vivo han demostrado que tanto las células madre embrionarias
como las adultas son capaces de diferenciarse a neuronas dopaminérgicas.
Las stem cell “prefieren un lugar con stress
tisular” (transdiferenciación)
Sin embargo no esta claro si se pueden formar
nuevos circuitos

36. CÉLULAS MADRE Y ESCLEROSIS MÚLTIPLE:
 Esclerosis múltiple en ratón (encefalitis autoinmune experimental) que la
inyección de neuroesferas (células madre neurales), tanto por vía intravenosa
como intratecal, promueve la remielinización.
Nature 2003;422(6933):688-94.
Actualmente en
experimentación
en humanos

37.  Las células madre tienen capacidad para formar neuronas motoras.
 A una rata con una lesión medular se le inyectaron stem cell embrionarias,
Sin embargo el mecanismo pareciera ser por factores de crecimiento locales
que contribuyen a la reparación de axones.
Stem cell y lesión medular:

38. Es posible aislar en el músculo cardíaco células madre multipotenciales
capaces de diferenciarse in vitro e in vivo a cualquiera de los tejidos
necesarios para reconstituir un corazón dañado.
CÉLULAS MADRE EN ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES:
Modificar el ADN de las células ES antes de la diferenciación para corregir
errores genéticos
Terapia celular y manipulación genética:

39. Clonación terapéutica
De una célula adulta se
obtiene el núcleo y se funde
con un óvulo enucleado. Se
forma un embrión y de aquí se
obtiene células ES
histocompatibles con el
donante.

40. EN LA ACTUALIDAD
Se rechaza la creación de embriones humanos con otro fin que no
sea el reproductividad
En investigación se utilizarán únicamente embriones sobrantes de
clínicas FIV
Se regula la cantidad de óvulos a implantar en estas clínicas FIV
con la finalidad de evitar, en lo posible, futuros embriones
sobrantes

41. “LA OBTENCIÓN DE LAS CÉLULAS AS PUEDE
REALIZARSE, FUNDAMENTALMENTE,
AISLÁNDOLAS DEL TEJIDO APROPIADO DE UN
SER HUMANO ADULTO, INCLUSO FALLECIDO,
MIENTRAS QUE PARA LA OBTENCIÓN DE LAS
CÉLULAS ES SE REQUIERE DESTRUIR UN
BLASTOCISTO”
SEBBM 134. 2002