Universidad Nacional
             Pedro Ruiz Gallo
                                    2012
                             CELULAS MADRES




ALUMNO:
Chafloque Capuñay Fernando

DOCENTE
Vásquez García Antero

                                    Monografía
                                    Unprg-Biologia
                                    02/10/2012
A mis padres por su consideración

y apoyo incondicional, que es lo que

meimpulsa a seguir adelante y lograr

todos mis objetivos.




A nuestro profesor quien en las

aulas nos imparte el conocimiento

necesario para el buen desarrollo

de nuestrotrabajo




CELULAS MADRES                         Página 1
A todas aquellas personas que hicieron posible el desarrollo de este

trabajo, en especial a los profesores del área de biología general , por

su constancia y tenacidad demostrada en la búsqueda de información

        y a todo aquel que me brindó su apoyo incondicional.




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I Introducción………………………………………………………………………...….8


   II Definición……………………………………………………………………………..9


  III Descubrimiento…………………………………………………………….….…..…10


  IV Origen………………………………………………………………………………….11


  V Clasificación…………………………………………………………………….……13


      CélulasEmbrionarias……………...…………………………………………


      Células Adultas………………………………….…………………..………...


      Células Fetales…………………………………………..……………….……


  VI Potencial de Células Madre………………………………………………….….....16


      Células Totipotenciales…………………………………………………….


      Células Pluripotenciales……………………………………………….……


      Células Multipotenciales……………………………………………….…...


     

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VII Aplicaciones potenciales de las Células Madre…………………….………….20


  Plasticidad Celular___________________________________________


   Reprogramación Celular____________________________________


  Fuentes de Células Madre…………………………………….………….…………


  Diferenciaciones de Células Madre……………………………………….……..23


      La diferenciación aumenta la eficiencia de las células, pero las convierte en


        dependientes unas de otras………………………..….…...


      En los animales la diferenciación celular comienza en la fase embrionaria de


        gástrula………...……………………………………………


      Diferenciación y Potencialidad……………………………………..………


      Las células muy diferenciadas se dividen poco……………….………



      El programa genético del ADN comanda la diferenciación

Celular……..……………………………………………………………………


      La diferenciación resulta de una serie de expresiones genéticas

        controladas……………..….…………………………………..……….……..



      La reproducción de Células sanguíneas es un modelo de

        diferenciación muy estudiado………………………………………..……


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 El nematodo Caenorhabditis elegans es un buen modelo

            para el estudio de la diferenciación…………..…………………………..


      Diferenciación celular en cáncer………………………………………….


  XII Estudio de las Células Madre ………………….……………………………42


  XIII Cultivo de células madre…………………………………………………………48


      ¿Cómo se consigue el cultivo de células madre?……………………


      Cultivo de células madre embrionarias………………………………….


      Cultivo de células madre adultas…………………………………………


  Células          madre         embrionarias       vs.         células           madre


  adultas………………………………………………………………...


  VII Usos del cultivo de células madre………………….………….………54


      Aplicación ……………………………………………..………………………


      Cultivo        de     células    madre      para    la        reparación      de

            corneas…………………………………………………………………………

      Reparación del musculo cardiaco con uso de células madres………..

      Utilización de las células madre del cordón umbilical…………………


      Ventajas del uso del cordón umbilical………………………….………..


      Terapias de células madre…………………………………………………

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 Remplazo de la piel……………………………………………………….


      Tratamiento para la diabetes……………………………………………..


      Trasplante de células madre……………………………………………


      Trasplante de células madre solo en niñospor ahora……………….

      Trasplante de células cerebrales………………..………………………


               Trasplante de medula osea……………………………………


               Alogénico……………………………………………………….….


               Singénico…………………………………………………………..


               Antólogo……………………………………………………………


  VIII Ingeniería de las Células Madre… …………………………43


      Las células madres embrionarias forman cualquier

        parte del cuerpo………………………………………………………………


      Las células madre epidérmicas pueden reparar

        tejidos………………………………………………..…………………………


      Las Células Madre neuronales pueden repoblar

        el S.N.C…………………………………………………………………………


      Las células madre de tejidos adultos pueden ser

        mas versátiles de lo que parecen…………………………………….



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Clonación Terapéutica………………………..………….53


  Técnicas en investigación desarrolladas ……………………………………………………64


  Ventajas y Desventajas……………………………………………………….……65


      Células madre embrionarias………………………………………..……..


      Células madre adultas………………………………………...……………


  Cuestiones……………………………………………………..……………………..67


      Cuestión Embrionaria…………………………………………………………


      Cuestión Religiosa……….………………………………………………….


      Cuestión Ética……….…….…………………………………………………


      Cuestión Final……………….……………………………………………….


  Conclusiones…………………………………………………………………….…..72


  Glosario……………………………………………………………………………...73


  Bibliografía…………………………………………………………………………...74




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En el año de 1994 fueron halladas las primeras células o Stem Cell embrionarios humanos
que son células progenitoras; las cuales tienen la capacidad de regenerar muchos tejidos.
Estas células madres llamadas también celulares troncales se aislaron a partir de un
blastocito proceden de fecundación in vitro, se denomina blastocito al embrión de entre una
a dos semanas antes de implantarse en el útero materno. En el año de 1998 donde consiguió
el primer cultivo por un grupo de investigadores de la universidad de Wisconsin (EEUU) de
células madres embrionarias a partir de blastocitos.

Las células madres son células autorrenovables, que tiene capacidad de generar una o mas
tipos de células diferenciados, cuyo destino no se ha decidido, ya que se pueden transformar
en varios tipos de células diferentes a través de un proceso denominado DIFERENCIACION,
esta sin embargo en la cual las células adquiere una especialización dentro de un tipo celular
distinto. Las células madres son conocidas también como trocos embrionarios (troncales)
debido que se encuentran en los embriones y además son los encargados de transformarse
en todas las demás células en el cuerpo humano, desde la piel hasta lo que forman los
pulmones. También se pueden convertir en el cabello que cubre el cráneo y la retina de los
ojos porque en realidad cada parte del ser humano fue una vez una célula madre.

Cord Blood Reistry explica que las células madre son bloques constructores de la sangre y del
sistema inmunológico. En nuestro organismo existe tres tipos de fuentes de células madres:
la medula ósea que constituye un ejemplo claro de células madre órgano – especificas. Otras
fuentes son las SANGRE PERIFERICA y la SANGRE DEL CORDON UMBILICAL tanto en in-vitrio
(laboratorio) como es vitrio (en un modelo animal utilizándolos para reparación de tejidos
dañados. Pero estas células madre existen en muchos más órganos del cuerpo humano, y
podemos encontrar en la literatura científica como ya se ha aislado células madre de adulto
de la piel, grasa subcutánea, musculo cardiaco y esqueleto, cerebro, retina, páncreas.

En conclusión la célula madre o Stem Cell o mejor conocidas como células troncales son
organismos muy especializados, que interviene en la formación del cuerpo en el estado
prenatal, ya sea en la formación de las células sanguíneas, elementos formes de la sangre,
los tres tipos de los glóbulos blancos, células de la piel, células pulmonares y hasta en
retinas.

También es importante en la cura de enfermedades como es el caso de la diabetes, la
influencia hepática o renal, Parkinson, Alzheimer, enfermedades cardiacas, lesiones de
medula espinal artritis reumatoide. Estos casos de trataran mas delante de los siguientes
capítulos.


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 Célula madre o Stem Cell se define como una célula progenitora, auto renovable, capaz
    de regenerar uno o más tipos de células diferenciales.
   Las células madres son células cuyos destino todavía no se ha “decidido” Se pueden
    transformar en varios tipos de células diferentes, a través de un proceso denominado
    “diferenciación”. La diferenciación sin embargo es la cualidad por la cual la célula
    adquiere ya una especialización dentro de un tipo celular concreto que le hace no
    poder convertirse en otro tipo celular distinto.
   Las células madres son también conocidas como troncos embrionarios por se
    encuentran en los embriones y son las encargadas de transformarse en todas las
    demás células en el cuerpo humano, desde la piel hasta las que forman los pulmones.
    También se convierten en el cabello que cubre el cráneo y en las retinas de los ojos.
    Cada parte del ser humano fue una sola ves una célula madre.
   Según explica la Cord Blood Registry en una pagina web, las células madre son bloques
    constructores de la sangre y del sistema inmunológico. E n nuestro organismo existen
    tres tipos de células madre: la célula ósea, la sangre periférica y la sangre del cordón
    umbilical.
   Las células estaminales son células indiferenciadas, no especializadas, se poseen
    simultáneamente la capacidad de renovarse así mismas por división celular durante
    varios periodos de tiempo (auto-renovación) y que, bajo ciertas condiciones
    fisiológicas o experimentales, pueden ser inducidas a transformarse en diferente.
   Las células madre o troncales (Stem =vástago) son células que dan origen a otras
    células mas especializadas, a través del proceso conocido como diferenciación celular.




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Los científicos descubrieron hace más de 20 años el modo de obtener células madre de
embriones de ratones. Sin embargo, la primera vez que se obtuvieron células madre
embrionarias humana fue en 1994. Se aislaron a partir de un blastocito procedente in vitrio
(FIV)

Blastocito es el nombre que recibe el embrión de entre una o dos semanas antes de
implantarse en el útero materno. Pero no fue hasta finales del año 1998 cuando un grupo de
investigadores de la universidad de Wisconsin (EEUU) consiguió el primer cultivo en el
laboratorio de células madre embrionarias humanas a partir de blastocitos. Un cultivo o
línea celular es un conjunto de células que se dividen continuamente en el laboratorio.

El poder crecer y mantener estas células in vitrio supuso el comienzo del boom de las células
madre. A partir de ese momento, grupos de investigadores de todo el mundo han estudiado
las características moleculares de estas células y han desarrollado sistemas mas eficientes
para cultivarlas in vitrio. Además, se han hecho avances muy importantes a la hora de dirigir
estas hacia un tipo celular concreto.




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Cuando una célula germinal masculina fecunda un ovulo, el proceso origina una célula
madre. Algunos científicos consideran que el cigoto constituye en si mismo una célula
madre, mientras que otros creen que debe experimentar algunas divisiones que den origen
a las células madre.
El desarrollo humano comienza cuando la cabeza del gameto masculino (espermatozoide)
penetra la pared de la célula de la gameta femenina (ovulo o huevo), los núcleos de las dos
células se fusionan entre si y el material genético (DNA) de ambas- cada uno de 23
cromosomas – se conjugan.
Este proceso, que es llamado fertilización o concepción, da origen a un individuo
enteramente nuevo y único llamado “cigoto”.
El cigoto es totipotente, es decir puede dar lugar a todas las células del feto y a la parte
embrionaria de la placenta.
El proceso de desarrollo continúa con la primera división celular. En las horas posteriores a la
fertilización, el individuo llamado cigoto se divide en dos células iguales entre si, cada una de
las cuales es totipotente. Este par se divide nuevamente, produciendo cuatro células
Totipotenciales, y otra vez produciendo ocho. Y así sucesivamente.
Aproximadamente en el quinto día, el conjunto de células Totipotenciales comienza a tomar
la forma característica de una esfera hueca, como una diminuta pelota de básquet. La esfera
tiene una capa de células en el exterior y un grupo de células en el interior llamadas “masa
de células externas” (parecen un grupo de pedacitos de mármol pegados al interior de una
pelota de básquet).
En esta etapa cada célula individual se llamas “blastómero” (ira a formar la placenta y otros
tejidos necesarios para el desarrollo del feto en el útero), mientras que las células de la masa
interior – también llamadas “células embrionarios” – formaran prácticamente la totalidad de
los órganos y tejidos del cuerpo humano.

Conforme el embrión se va desarrollando, sus células van perdiendo esta propiedad
(totipotencia) de forma progresiva, llegando a la fase de blástula o blastocito en la que
contiene células pluripotentes (células madre embrionarios) capaces de diferenciarse en
cualquier célula del organismo salvo las de la parte embrionaria de la placenta. Conforme
avanza el desarrollo embrionario se forman diferentes poblaciones de células madre con una
potencialidad de regenerar tejidos cada vez mas restringida.

Estas células producirán entonces células del tejido óseo, células sanguíneas, células
musculares o de la piel y, en resumen, todas las células especializadas que forman parte de
los tejidos del cuerpo humano.

No obstante, en los individuos adultos hay un pequeño número de células madre que
permanece en cada órgano del cuerpo, sobre todo con objeto reparar los daños que se
puedan producen en esos tejidos.

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Existen células madre, tanto en tejidos del adulto que están en continuo proceso de división
(por ejemplo las células por la sangre), como en tejidos en los que no existen divisiones,
como el tejido muscular o el cerebro. En el tejido muscular. Por ejemplo las células madre se
encuentran embebidas en las fibras musculares y se activan en caso de que el tejido sea
dañado.
Pero para explorar los usos médicos d estas células, los científicos necesitan líneas celulares
de células madre. Esas líneas son colonias de células madre que crecen y se multiplican en
cultivo, es decir, en un medio de cultivo de laboratorio que contiene los nutrientes
necesarios para su desarrollo. Estas líneas celulares constituyen una fuente inagotable de
material para investigar. Sin embargo, las células madre también envejecen y las células
madre viejas no son tan versátiles como las jóvenes; esto hace que las células madre
embrionarias sean las mas requeridas en la investigaciones.




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En los animales superiores las células madres se han clasificado en dos grupos: las células
madres embrionarias (embrionic Stem o Escells.) son células que derivan de la masa celular
interna del embrión en estadio de blastocito (7-14 días) y son capaces de generar todos los
diferentes tipos celulares del cuerpo por ello se llaman células Pluripotenciales.
De esta células se derivaran otras muchas divisiones celulares, el otro tipo de células, la
célula madre órgano especificas. Estas células son Multipotenciales, es decir, son capaces de
originar las células de un órgano concreto en el embrión y en el adulto.
El ejemplo mas claro de células madre órgano-especificas, es el de las células de la médula
ósea que son capaces de generar todos los tipos celulares de la sangre y del sistema inmune.
Pero estas células medres existen en muchos mas órganos del cuerpo humano y podemos
encontrar en la literatura científica como ya se han aislado células madres en adultos de la
piel, grasa subcutánea. Musculo cardiaco y esquelético, cerebro, retina, páncreas.




 Células embrionarias

Cuando el embrión tiene tan solo unos pocos días y no es mas que una bola de células, una
pequeña región conocida como masa celular interna (MCI) puede ser aislada y cultivada in
vitro. La MCI tiene el potencial de generar todos los tipos de tejidos del organismo adulto
(multipotencia). De hecho, si no se interviene, a partir de estas células se formara el feto,
mientras que de las células que las rodean surgirán la placenta y otros tejidos.

Bajo ciertas condiciones de cultivo es posibles generar células madre (CM) embrionarias a
partir de la MCI. Las CM embrionarias pueden mantenerse en cultivo durante largo tiempo

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ya que poseen la capacidad de auto-renovación –es decir, de producir de forma continua
células hija idéntica.

Además de esta capacidad de auto-renovación, los científicos han descubierto que
modificando las condiciones de cultivo de las CM embrionarias es posible haber que se
diferencien en proactivamente cualquier tipo celular. Estos descubrimientos llevaron a la
idea de que las CM embrionarias podrían proporcionase una fuente virtualmente ilimitada
de células especializadas para varias terapias de sustitución (células cerebrales para
trastornos neurodegenerativos, células cardiacas para enfermedades del corazón, etc.).
Además, la creación d embriones por clonación terapéutica podría permitir a los científicos
crear CM embrionarias idénticas a las de los pacientes. Y evitar así problemas de rechazo de
tejidos. Células madres embrionarias las cuales se pueden aislar de la masa celular interna
del blastocito (etapa embrionaria cuando ocurre la implantación).

En humanos, se están usando el excedente de embriones que no se han usado para
fertilización in vitro. Esto ha causado controversia pues al querer obtener las células madre
embrionarias del blastocito, se destruye el embrión el cual se podría implantar para dar lugar
a un bebe o también simplemente a ser descartado.

Células embrionarias germinales que pueden ser aislados del precursor de las gónadas en
fetos abortados. Células embrionarias cancerosas. Estas células se aíslan de
teratocarcinomas, es decir, de tumores ocurridos en el feto.

Todas estas células se pueden aislar solamente de tejido y mediante tratamientos
específicos se puede prevenir su diferenciación.




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 Células adultas

Una célula adulta es una progenitora no diferenciada que puede renovarse constantemente
órganos para reparar los daños que se puedan producen en los tejidos. Los investigación
sobre células madre adultas comenzó hace alrededor de 40 años cuando las investigadores
descubrieron que en la medula ósea existían dos tipos de células madre. Más tarde se han
identificado progenitoras celulares en otros órganos y tejidos. La medula ósea ha
demostrado ser, hasta el momento, la mejor fuente de células madre dentro del organismo
adulto. El método que se emplea para obtener las progenitoras celulares es el aspirado del
contenido medular mediante la función de un hueso. El material que se obtiene pasa por
una serie de procesos de cribado para separar las células. Y el preparado resultante se
inyecta al paciente. Una vez dentro del organismo, las progenitoras celulares se dirigen a la
zona dañada para reparan alteraciones.

Parece que las células madre adultas tienen un gran potencial y quizá mas facilidades que las
células madre embrionarias puesto que se puede partir de células del propio individuo y, por
tanto, con las misma carga genética. Esto solventa, además, los cesios problemas éticos de
manipular y destruir embriones.




 Células fetales

Se obtienen a partir del cordón umbilical y tiene característica similar a las adultas.

Las células madre no existen solo en el embrión, también existen tejidos fetales y adultos,
aunque su numero relativo y, según se cree, su multipotencia disminuye con la edad. Los
tejidos fetales son, por tanto, una fuente de células madre cualitativamente mejores que los
obtenidos del tejido adulto. Pero son menos multipotentes que las CM embrionarias. Una
ventaja significativa de las células fetales sobre las CM embrionaria es que su utilización
provoca menos debate ético ya que pueden ser aislados de fetos cuyo desarrollo ha sido
interrumpido por razones, o debido a un aborto natural.



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Las células madre del cerebro de fetos humanos han sido usadas para tratar pacientes con la
enfermedad de Parkinson y en algunos casos se ha conseguido una mejora clínica sostenida.
A pesar de este aparente nivel de éxito, las células madre fetal tiene un inconveniente
fundamental: el material de origen es extremadamente limitado. Una limitación adicional es
que las células fetales no tienen casi ningún uso para las terapias de paciente idéntico (a
menos que se desarrollen técnicas in útero que permitan que el mismo feto sea tratado). Por
estas razones, el uso de células fetales tiene limitaciones tanto en el abanico de
enfermedades como el número de pacientes que pueden tratar. Por ello es improbable que
contribuyan de forma significativa a la batería de terapias celulares utilizadas para luchar las
enfermedades.

       Potencial de células madre




  Células toti potenciales:

   Del latín totus: pueden originar cualquiera de los más de 200 tipos de células que
    forman un organismo y, por tanto cualquier tejido. Solo se pueden obtener en las
    primeras fases del desarrollo de un embrión, el zigoto, la fusión del ovulo y el
    espermatozoide, seria un ejemplo de célula totipotente.
   Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo.
    Cualquiera célula totipotente colocada en el útero de una mujer tiene capacidad de
    originar un feto y un nuevo individuo.
   El paradigma de célula totipotente es el cigoto (ovulo recién fecundado) que, de un
    modo natural, da lugar al organismo adulto en su totalidad: también son células
    totipotentes las células del embrión en sus primeras divisiones (de modo que, si estas
    células se separan, cada una de ellas dará lugar a un embrión, obteniéndose, así, dos,
    tres, cuatro o mas individuos distintos (aunque todos ellos genéticamente idénticos).
   A las 24 horas se produce la primera división celular. En sus primeros estados (sus
    primeras divisiones celulares), el ADN del zigoto tiene la peculiaridad de permanecer

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puro, sin plegamientos. Por tanto, si separamos artificialmente las dos primeras células
     del zigoto bicelular, comprobaríamos que cada célula genera un embrión.
   Estas células del embrión en sus fases iníciales se llaman células Totipotenciales, es
    decir, que pueden dar lugar a todo un individuo.




  Células Pluripotenciales:

A medida que el embrión sigue su desarrollo y se van produciendo más divisiones celulares,
las células embrionarias se van diferenciando hacia funciones y estirpes celulares
determinadas. Esta diferenciación de consigue a través de los plegamientos en el ADN
celular, que dejan ilegibles los genes que no va a necesitar expresar esa célula. De esta
forma, cuando el embrión ya esta en fase de blastocito (7-14 días postfecundacion), si
extrajéramos artificialmente las células de su masa celular interna y las cultivaremos,
nuncadarían ligar aun embrión completo, sino a estirpes celulares determinadas por lo genes
que en ese momento se pueden leer.

Estas células que tiene capacidad para dar lugar a cualquier estirpe celular, pero no aun
embrión completo, las denominamos células Pluripotenciales. En el caso descrito, estas
células Pluripotenciales se llamarían también células madre embrionarias o StemCell
embrionarias. En sus sucesivas divisiones, la célula madre embrionaria va permitiendo su
capacidad de dar lugar a todos los distintos tejidos, al tiempo que empiezan a diferenciarse,
a especializarse hacia un tejido u otro. Las células en su desarrollo poseen dos cualidades
básicas: la pluripotencialidad, y la diferenciación, que se contraponen: cuanta mas
pluripotencialidad posee una célula, menos grado de diferenciación tiene, y al revés. La
pluripotencialidad, propia de la célula inmadura o indiferenciada, es la capacidad de una
célula para convertirse en todas las posibles estirpes celulares, la diferenciación sin embargo
sin embargo es la cualidad por la cual la célula adquiere ya una especialización dentro de un
tipo celular concreto que le hace no poder convertirse e otro tipo celular distinto. En el
embrión existen gran cantidad de células Pluripotenciales que se multiplican en gran
velocidad para ir dando lugar las diferentes partes y órganos del individuo a medida que
proliferan esas células, se van diversificando hacia un órgano y otro corporal, produciéndose
la especialización: esa célula esta ahí con una ubicación, y con una función concreta. Así
pues, cuando el feto se encuentra aproximadamente en 3 meses de vida (fin de la etapa de
organogénesis), la mayor parte de sus células ya se hallan diferenciadas según el tipo celular

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que se necesita para cada órgano. Tras el nacimiento, prácticamente todos los tejidos, sobre
todo aquellos que mas se renuevan, conservan una cantidad pequeña variable de células
Pluripotenciales capases de multiplicarse y poder así proporcionar células con el fin de
renovar y reparar los tejidos en los que residen. Esas células formadas de múltiples células
hijas, están programadas para regenerar el tejido donde residen, se llaman células
Multipotenciales. Son otros tipos de célula madre o protejenitoras (StemCell)

  Células Multipotenciales

La multipotencialidad se define como la capacidad de generar células pero solo del tipo
celular del tejido al que pertenece o residen. Estas células existen, y están presentes en la
mayoría de los órganos de la economía corporal del adulto, y conviviendo en su órgano con
el resto de las células diferenciales, tiene una propiedad única: dar lugar a los distintos tipos
celulares que componente el órgano en el que residen con el fin, por ejemplo, de renovar las
poblaciones de células que van envejeciendo.

Un ejemplo. El corazón esta compuesto por millones de células de distintas estirpes: células
musculares, células endoteliales de revestimiento en los vasos del corazón, células de
conducción del impulso nervioso… Muchas de esascélulas citadas, no pueden dividirse, y así
se llegaran a dividir, solo darían lugar a células iguales a ellas. Ahora bien, se ha descubierto
recientemente que existen células en el corazón- células madre cardiacas, que conviviendo
con las antes citadas, tienen la capacidad de dividirse y dar lugar a células de las tres estirpes
citadas.

Esta células algunos las llaman Multipotenciales, por su capacidad para dar regenerar
células del órgano en el residen. Algunos autores han llamado a estas células madre del
adulto, célula madre órgano – específicas, para diferenciarlas de las embrionarias. En el caso
que se produzca un infarto de pequeño tamaño, esas células pueden cubrir esa zona
infartada con células cardiacas y endoteniales generadas por ellas. Estas células madres
también se han encontrado en muchos otros órganos: cerebro, hígado, piel, retina, medula
ósea…
La capacidad de estas células madre de adulto para regenerar zonas dañadas es muy
limitada, y se ciñe solo a zonas de pequeños infartos. Grandes áreas de infarto no son
susceptibles de ser generadas por estas células.
Por ejemplo: algunas de estas células que nosotros tenemos en la célula ósea se dividen
continuamente y su descendencia da lugar a los distintos tipos celulares que circulan por la
sangre (glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas), estas células reciben el nombre de
células madres hematopoyéticas. Parece ser (por lo menos así se ha creído hasta ahora) que,
en el organismo, estas células no se transforman ni en neuronas, ni en células musculares,
ni óseas ni de cualquier otro tipo que no sea las células sanguíneas antes mencionadas: son,
por tanto, células madre multipotentes pero no pluripotentes.




CELULAS MADRES                                                                          Página 18
CELULAS MADRES   Página 19
CELULAS MADRE NEURALES:

Las células madres neurales son capaces de ser aisladas y crecer en cultivo de cadáveres. El
tejido del cerebro vive dos horas después que de morir haya sido conservado y las células
madres adultas neurales crecen en este cultivo.

Las células Neurales en el cultivo se diferencian en varios tipos:

 Infusión Del Crecimiento Transformador: El factor alfa en cerebros dañados de ratas
indujo la rápida proliferación de células madre neural seguido por la migración de
progenitores neurales y gliales.

Ocurrieron subsecuentes incrementos en números de neuronas diferenciadas, trataron
ratas, a quienes su cerebro dañado se asemeja al visto en la enfermedad del Parkinson. De
este modo se pudo observar que el cerebro contiene células madre capaces de ser simuladas
por factores de crecimiento para proliferar, migrar en forma especifica y diferenciarse en
neuronas.

Este encuentro tiene implicaciones significantes con respecto al desarrollo de tratamientos,
tanto para trauma neural agudo, como también para enfermedades neurodegenerativas. La
información predice una estrategia alternativa para las mitologías actuales de transplante de
células para el tratamiento de problemas degenerativos.

 Células Neurales Implantadas: Infiltran tumores cerebrales, estos muestran la habilidad
de migrar extensivamente por todo el cerebro para alcanzar los sitios de daño. Los
resultados sugieren que la migración puede ser extensiva, aun en el cerebro adulto y a lo
largo de todas las rutas no esteotípicas.

 Células Madres Neurales del humano y ratón adultos podrían ser reproducidos a la forma
de musculo esquelético. Investigaciones Italianas han transformado células madre neurales
adultos de humanos y ratones cambiando las células en músculo. La transformación no solo
toma lugar en cultivo, sino también después de la inyección en ratones, de este modo la mas
obvia posibilidad es en el área de distrofia muscular, auto transplante eliminando todos los
problemas de compatibilidad inmunológica y rechazo.

 Células Madre Neural adultos de rata mostraron varios tipos de conexiones de nervios
funcionales de cultivo.

 Cultivos de Células Madre del cordón espinal de la rata generan neuronas, astrocitos y
oligodendrocitos.


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Transplantes en el hipocampo resulto en integración en el agujero celular granular y
diferenciaron de fenotipos con células astrogliales y oligodendrogliales.
   CELULAS MADRE DE LA RETINA:

Estudios en el centro médico de la universidad de NEBRASCA han aislado Células Madre
Neurales de células del ojo humano. Las células en cultivo muestran la habilidad de auto
renovarse y pueden diferenciarse mostrando características de retina, neuronas y glía.

Las Células Madre Adultos fueron encontradas en humanos vivos y ratones. Mientras en el
ojo, las células aparentes están bajo un control inhibitorio pero una vez removidos y puestas
en cultivo estas crecen.

Los científicos esperan aprender como estimular las Células Madre en el interior del ojo,
para que de este modo su propia función pueda ser restaurada. Los resultados abren el
camino a posible regeneración de problemas de retina.


   CELULAS MADRE DEL PÁNCREAS:

Las investigaciones muestran que las células del conducto pancreático también han crecido
exitosamente In Vitro e inducidas a diferenciarse.

No solo el uso de células del conducto pancreático evita la controversia del uso de células
fetales sino que hay mucho menos problemas biológicos asociados con crear Células Beta de
células de conducto pancreático por ejemplo: Células Madre Embrionarias.

Los autores también hacen notar que las células productoras de Insulina habían sido
derivadas de Células Madre embrionarias de ratón

Pero este procedimiento de origen a la proliferación de células y por lo tanto
potencialmente células malignas en lugar de maduras.

Los autores notan que cuando la naturaleza de la ontogenia de las células Beta del páncreas
es completamente entendida, podemos ser capaces de imitar este proceso In Vitro para
propagar células Beta.

Este desarrollo claramente podría ser bienvenido porque evitaría la necesidad de clonación
terapéutica sin toda la controversia de crear embriones humanos únicamente para uso
medico. Los autores concluyen que: de las técnicas descritas anteriormente, la más
promisoria es la generación de células beta a partir del conducto pancreático.


   CELULAS MADRE DE LA MEDULA OSEA Y SANGUINEA:

Se demostró la habilita de una célula madre de ósea para repoblar, formando células
medulares y sanguíneas, y también se diferencian en células funcionales del hígado, pulmón,


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tracto gastrointestinal y esófago, estomago, intestino y colon y piel, pudiendo también
formar formas funcionales de células en el corazón y músculo esquelético.

Investigaciones mostraron que células madre de la medula ósea podría formar musculo
cardiaco y vasos sanguíneos en ratones que habían sufrido daños cardiacos. Ellos notaron
que sus resultados demuestran el potencial de la célula madre de la medula ósea para
reparar el corazón, sugieren una estrategia terapéutica que eventualmente podría beneficiar
pacientes con ataques cardiacos también sugirieron la circulación de células madre para
contribuir naturalmente a reparar daños.

Se inyectaron células madre en el área del corazón donde el daño había sido inducido.
Formo miocardio ocupando 68% de la porción del ventrículo dañado y días después de
trasplantar células madre de la medula ósea abarco la proliferación de mitosis y estructuras
vasculares.

Los estudios indican que las células madre de la médula ósea pueden generar nuevo
miocardio, mejorando el resultado de problemas de arterias coronarias.

Estudios sugieren que el transplante intercerebral de células madre de medula ósea podría
ser potencialmente usado para inducir plasticidad en isquemia cerebral.

Se demostró que en ratones las células madres adultas de la medula ósea pueden migrar a
todo el cerebro y diferenciarse en células neuronales. Estos descubrimientos plantean la
posibilidad de quelas células derivadas de la medula ósea pueden proveer una fuente
alternativa de neuronas en pacientes con trastornos neurodegenerativos daños del sistema
nervioso central.

   CELULAS MADRE DE LA MEDULA OSEA Y SANGUINEA:

             CÉLULAS MADRE ADULTAS DEL HÍGADO FORANA TEJIDO DEL CORAZÓN.

Científicos del centro medico de la universidad de SUKE (EEUU) demostraron que las células
del hígado podrían transformarse en tejido del corazón dijeron que evidencias recientes
sugirieren que las células madres derivadas del adulto, como sus contrapartes embrionarias
son Pluripotentes y que estos resultados demuestran que las células madres adultas
derivadas del hígado responden al micro ambiente del tejido del corazón adulto y se
diferencian en miocitos maduros.



          CULTIVO DESARROLLADO Y SISTEMA DE SEPARACIÓN DE CÉLULAS MADRES DEL
                                        HÍGADO.

 Cuando las células madres aisladas fueron transplantadas en el bazo del ratón, estas células
migraron al hígado y se diferenciaron en células maduras hepáticas. Los autores sugieren
que este método podría ser usado para aislar células madres hepáticas y suplantarlas
completamente en un trasplante de órganos.
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 PRIMERA PURIFICACION Y EXPANSION DE CELULAS MADRE ADULTAS HEPATICAS
      LOGRADO

L a habilidad de estas células madres para expandirse extensivamente contrasta con el limite
expansión potencial de la mayoría de células hepáticas vivas los cuales típicamente
experimentales solo unas cuantas divisiones celulares en cultivo para sobrevivir de acorde al
Dr. Reídle. Además del perfil antigénico y los métodos de purificación de las células las
condiciones de cultivos recientes fueron descritas que permitan la expansión de una simple
célula madre hepática a una colonia de células conteniendo ambas HEPATOCITOS y las
células del conductor biliar. La más rigurosa prueba de la clonación y bipentencialidad de las
células.



     CORAZON, VASOS SANGUINEOS Y VALVULAS DEL CORAZON TEJIDO DEL CORAZON
      PUEDE SER REGENERADO APARIR DE CELULAS MADRES

Investigaciones del colegio médico de New York demostraron la regeneración del corazón
después de un ataque cardiaco. El estudio indica que el corazón puede contener su propia
célula madre, la cual podría ser estimulada para crecer y reparar daños después de ataques
cardiacos.


     CELULAS MADRE DEL TEJIDO GRASO

Científicos de la universidad de PENOYLVANIA han sido capaces de aislar células madre del
tejido graso y convertirlos en células óseas.

Esta es una forma fuente potencialmente ilimitada de células para que se vuelvan células
maduras de diferentes tipos.

El Dr. LOIS-P. BUCKY; el dijo que otros estudios estuvieron investigando para formar
músculos a partir de células madres adipositas. El denoto que con la grasa hay un amplio
suplemento de células al cual es fácil de obtener. El trabajo fue reportado en una junta en la
Sociedad Americana de Cirugía Plástica en los Ángeles.


     ESPERMATOGONIAS

El desarrollo de las técnicas para el trasplante de espermatogonia ha dado nuevos ímpetus
para alcanzar células madre.

Las posibilidades abiertas para esta técnica incluyen:

   a) Nuevos modos de estudiar aspectos de espermatogonias
   b) La generación de grandes animales domésticos transgénicos

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c) La protección de pacientes jóvenes de cáncer de infertilidad a partir de quimioterapia
      o radioterapia

El trasplante de células madre espermatogonias por todo lo anterior, abarca en número de
pasos. Primero la célula tiene que ser aisladas y posiblemente purificadas.

Segundo debería ser posible la crió preservación de las células madre, por ejemplo, hasta
que los niños hayan alcanzado la pubertad.

Tercero debería ser posible cultivar cellas madre espermagonias por un prolongado periodo
de tiempo el cual también permitirá la transfeccion y la subsecuente selección células
estables transfectadas.

En cuanto en caso de estudios animales los testículos hospederos deberían ser vaciados de
células madre endógenas. Esto es probablemente mejor hecho por irradiación local.
Finalmente las células madre tendrían que ser trasplantadas.



     PARA EL REEMPLAZO DE ÓRGANOS

Briistle fue uno de los primeros mostrar que las células madre embrionarias de ratón podrían
ayudar a tratar modelos de enfermedades animales en las cuales las neuronas carecen de
capas de mielina.

En otros tejidos, al menos los científicos están de acuerdo que los resultados son
alentadores. En los meses pasados, una serie de documentos han forzado la idea que las
células en la medula óseas pueda responder ha señales de tejido dañando y ayudar a
repararlo. Recientemente los doctores solo habían intentado usar células madre de la
medula ósea para reconstruir la sangre o el sistema inmune. Pero el año pasado dos equipos
reportaron que las células derivadas de ratón de la medula ósea podrían llegar a convertirse
en neuronas.

En abril, otro grupo reportaron que las células derivadas de la medula ósea podrían ayudar a
reparar músculos cardiaco dañado. En unos estudios puros del colegio médico de New York
indujo ataques cardiacos en 30 ratones. Ellos después inyectaron células de la medula ósea
en el tejido cardiaco de los ratones, nueves días después de la inyección de las células
trasplantadas, formaron nuevo tejido muscular cardiaco así como vasos sanguíneos, en doce
de los 30 ratones, el equipo reporto una constante mejora.

En otro estudio en la universidad de COLUMBI aislaron células de medula ósea de humanos
voluntarios, después inyectaron en las células el equipo había inducido ataques cardiacos.

Las señales del daño del corazón evidentemente atrajeron las células trasplantadas. Dos
semanas después de las inyecciones los capilares hechos de células humanas representaron
una cuarta parte de los capilares en el corazón, cuatros meses después de la operación, las
ratas que recibieron vasos sanguíneos precursores tenían significativamente menos costra y
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mejor función del corazón que el control de ratas. Quizás más impresionantes, es que los
científicos reportaron que una simple célula madre de la medula ósea de un ratón adulto
puede multiplicarse y contribuir a formar tejido pulmonar, hepático, intestinal y tisular de
ratones experimentales.

Los estudios que en grupo de células purificadas de medula ósea tenía el potencial de
multiplicarse y dar origen a todo tipo de célula sanguínea, para aislarlas estas células han
sido muy difíciles. Para incrementar las oportunidades de capturar células elusivas Diane de
la universidad de YALE de New Cork presentaron un doble trasplante de medula ósea. Ellos
primero inyectaron células madre de medula ósea en ratón hembra, adherida con proteína
verde fluorescente, en el torrente sanguíneo de ratones hembra que habían recibido una
dosis de radiación. Dos días después ellos mataron el receptor de ratones y aislados un
penado de células verdes que habían tomado residencia en la medula ósea (previos estudios
han sugerido que las células trasplantadas más primitivas se alojen en la medula ósea). Ellos
después inyectaron ratones irradiados con solo una de células verdes acompañados por
células derivadas de la medula ósea que sobrevivieron por un mes cuando los científicos
mataron a los ratones.

Sobrevivientes 11 meses después del segundo transplante, encontraron progenie de células
madre en los pulmones, piel, intestino e hígado así como hueso y sangre de músculo,
pueden dar lugar a una célula de la sangre.

         REPROGRAMACIÓN CELULAR
 Se produce cuando el perfil de genes concretos que se expresan en un determinado tipo
celular, se alteran, y genes que dejaron de expresarse en una determinada etapa del
desarrollo vuelven a expresarse.

Es el cambio en la expresión genética que permite que un tipo de célula se transforme en un
tipo distinto.

Cambios de fenotipo celular:

•      Diferenciación: células madre dan origen a linajes de células que cambian
sucesivamente el fenotipo hasta llegara células adultas maduras.

•     Desdiferenciación: Célula diferenciada adquiere características de una más
inmadura.

•      Transdiferenciación: Célula diferenciada se transforma directamente en célula
diferenciada de distinto tipo!

•       Transdeterminación: Progenitora de un linaje se transforma en progenitora distinto
linaje.

Los cambios del fenotipo celular se producen sin modificación de la secuencia del ADN de los
cromosomas.



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Células IPS.- Las células madre pluripotenciales inducidas se presentaron por primera vez en
el año 2006 y en 2007 a partir de células humanas. Las células madre pluripotentes inducidas
son un tipo de célula madre con características pluripotenciales, que derivan artificialmente
de una célula que inicialmente no era pluripotencial. Se cree que las células pluripotenciales
inducidas son idénticas en muchos aspectos a las células pluripotenciales naturales.

Factores de reprogramación

La regulación del estado de pluripotencia está mediada principalmente por Oct4, Sox2 y
Nanog.La publicación de los resultados del grupo de Takahashi y Yamanaka, en el 2006,
presentando evidencia de que un grupo de cuatro factores de transcripción, Oct3/4, Sox2,
Klf4 y c-Myc.

    Oct4 (Pou5fl).

Pertenece a la familia de factores de transcripción Oct (octámero) y juega un papel clave en
el mantenimiento de la pluripotencia. La deficiencia de Oct4 en embriones es letal.

    Sox2.

Coopera activamente con Oct4 en la regulación de genes implicados en el mantenimiento de
la pluripotencia como Nanog, Fgf4* osteopontina y Lefty.

        Kfl4.

Es un miembro de la familia de factores de transcripción KruppeWike que se expresa en ESCs.
Su papel en el proceso de reprogramación parece estar relacionado con la inhibición de p53,
previniendo la salida de las células del ciclo celular y contrarrestando la acción de c-Myc *

    c-Myc

Es un factor de transcripción con múltiples dominios y un potente oncogén, implicado en la
proliferación celular, la replicación del ADN, la inhibición de la diferenciación celular y la
metástasis.

Factores de transcripción Son proteínas que participan en la regulación de la transcripción
del ADN, activando o reprimiendo la expresión de diversos genes

Entre estos factores de transcripción que actúan como oncoproteínas cabe destacar Myc,
Max, Myb, Fos, Jun, Reí, Ets, etc.

Reprogramación por factores de transcripción

•       Reprogramación de linaje

La diferenciación celular y la determinación de los distintos tipos celulares de cada linaje
celular se consideraban procesos irreversibles que se producían durante el desarrollo.
Trabajos recientes habían conseguido ya revertir fibroblastos humanos hacía células
pluripotentes utilizando 4 factores de transcripción, lo que hizo pensar a los autores de este
trabajo en la posibilidad de inducir directamente distintos tipos de células somáticas a partir
de fibroblastos utilizando los factores de transcripción adecuados.

Reprogramación celular para inducir la formación de células madre pluripotentes

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•      Por genes de factores de transcripción unidos a vectores virales

Prime Gen, una empresa californiana de biotecnología, conjuntamente con Unidyn,
fabricante de nanotubos (cilindros.de moléculas de carbono de diámetro) ha anunciado que
se pueden sustituir los vectores virales necesarios para la reprogramación celular, por
nanotubos de carbono, tras demostrar que con ellos se pueden introducir proteínas
complejas (hasta una docena) en células testiculares y la retina.

Nuevas posibilidades de reprogramación de células adultas

•      Reprogramación directa de células adultas:

En el Instituto Medico Horward Hughes en colaboración con el Instituto de Células Madre de
la Universidad de Harvard, el equipo dirigido por D. Melton ha conseguido reprogramar
células adultas de ratón (células exocrinas del páncreas) en células beta productoras de
insulina.

Con esta técnica se evita el paso intermedio de convertir la célula adulta en una célula
pluripotencial.

Los factores de transcripción que utilizan son el Ngn3, Pdx'1, Mafa.

•      Reprogramación de células adultas animales:

Un trabajo posterior del Grupo de Yamanaka confirmó que si las células Ips se inyectaban en
blastocitos murinos se conseguían quimeras adultas de ratones que eran capaces de
transmitir sus características genéticas a la siguiente generación.

•      Posibles Utilizaciones de las Células Ips

•      Podrían tener tres posibles aplicaciones:

-      Para experimentales sobre la diferenciación celular y para valorar posibles
diferencias entre células normales y patológicas.

-      Para estudios farmacológicos, que ahora solo es posible realizar en animales.

-      Para su uso en la medicina regenerativa.

Consecuencias del descubrimiento de células IPS:

Por ello, lan Wilmut el creador de la oveja Dolly, manifestaba recientemente que iba a
abandonar la clonación para utilizar las células Ips

Y el propio James Thomson comentaba (Gina Kolata. The New York Times, 22/11/2007) que
probablemente “dentro de una década la guerra de las células madre embrionarias será solo
una nota al pie de una página curiosa de la historia de la ciencia".

Ventajas e inconvenientes del uso de las células IPS:

•      No Inducen rechazo Inmunológico: lo que Introduce la posibilidad de crear fármacos
específicos para un paciente determinado.

•      No requiere la utilización de ovocitos humanos, facilidad técnica, costo reducido.

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Experiencias preclínicas En Animales:

En ratones con anemia falciforme. En ratones con párkinson. En ratones con hemofilia A En
ratones con infarto de miocardio

Importancia de La Reprogramación Celular

Es importante por la utilidad que puede tener en la investigación de graves enfermedades y
por su probable utilización dentro dei campo de medicina regenerativa y reparadora.



Es la capacidad que poseen las células madre de un tejido para producir tipos celulares
diferenciados de otro órgano o tejido.

Asimismo, ya se ha demostrado que una célula sí puede diferenciarse en otra y volver a su
estado original, debido a que la diferenciación no se basa en etapas irreversibles conducidas
por reordenamientos génicos, sino por silenciamientos epigenéticos (factores no genéticos
determinantes de la ontogenia) o por genes silenciados activados.

     Plasticidad celular, nueva investigación de la Universidad de La
                                  Sabana
El Centro de Investigación Biomédica Universidad de La Sabana - Cibus - avanza en un
proyecto sobre plasticidad celular, que consiste en reparar tejidos enfermos a partir de
aquellos que están sanos y que son extraídos del mismo paciente. De esta manera se
pretende evitar el uso de células en estado embrionario que pongan en peligro la vida de un
nuevo ser, durante su proceso de fertilización. Así mismo, se pretende evitar la práctica de
transplantes que el organismo puede rechazar.

El doctor Fernando Lizcano, director de Cibus, comenta que el trabajo se realiza con células
pluripotentes que permiten desarrollar cualquier tipo de tejido. "Estas células también se
conocen como estamimales pluripotentes y con ellas queremos saber si se puede hacer, lo
que se llama plasticidad celular", comentó el científico que funge como presidente de la
Asociación de Endocrinología.

Este vínculo - explica el experto - puede contribuir a que este tipo de investigaciones tengan
un impacto directo en la sociedad y en la comunidad científica. "Me refiero no sólo a esta
investigación que está relacionada con la regeneración de tejidos sino también a otras que
hemos venido desarrollando en el grupo y que tienen que ver con el cáncer, la obesidad,
nutrición, metabolismo y patologías comunes en el mundo moderno."

Las prácticas en el laboratorio han permitido al grupo Cibus obtener distintos
reconocimientos en el último año. Han recibido el Premio Nacional de Ciencias Básicas de la
Asociación de Endocrinología; mención honorífica en la Academia Nacional de Medicina;
premio a Mejor trabajo en ciencias básicas en la Fundación Cardioinfantil, premio al Mejor

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trabajo en el Imoc (Instituto Médico Oftalmológico de Colombia), premio en la IV Jornada de
Socialización de Resultados de investigación y premio en Convocatoria Interna realizada en
la Universidad de La Sabana.

Entre los aspectos que han permitido estos resultados están: el trabajo arduo y en equipo, la
constancia, la innovación, la celeridad y la capacidad de superar inconvenientes. "Contamos
con personas altamente capacitadas y dos de ellas han recibido el título de Doctor como es
el caso de Marina Londoño, de la Universidad de Gunma (Japón) y el doctor Iván Martínez,
que hizo sus estudios de doctorado en España", comentó el director del Cibus.

"Nuestra contribución en investigación es precisamente tratar de discernir cuáles son las
causas de las enfermedades y cómo se pueden curar".

      FUENTES DE CELULAS MADRE
El uso clínico principal de las células madre es como una fuente de células donantes, las
cuales son usadas en el reemplazo de células durante las terapias de transplante. Las células
madre pueden ser obtenidas de varias fuentes:

    Las células madres pueden ser extraídas de fuentes embrionarias, fetales o adultas,
     de un donante, del propio paciente, se obtienen a través de biopsia y atracción del
     tejido.




    Las    células   madre      pueden    ser      obtenidas    de    varias    fuentes:
     Embrionarias de repuesto: las células madre pueden provenir de embriones extra
     que han sido almacenados en clínicas de fertilidad y que no fueron utilizados por las
     parejas donantes para la concepción de niños.




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 Los dientes de los infantes han sido identificados como un valiosa fuente de células
    madre, más fáciles de obtener que las controvertidas células embrionarias, dijeron
    investigadores del Instituto Hanson en el Royal Hospital Adelaida.
   La pulpa de los dientes es una fuente bastante buena de células madre y estas son
    muy sensibles a su obtención.




   Un reciente estudio de la Academia Nacional De Ciencias De Estados Unidos
    demuestran que se pueden desarrollar neuronas a partir de las células madre
    obtenidas de los folículos copilares.

   Expertos alemanes creen que el testículo humano pueden ser una fuente menos
    polémicas de células madre, ya que según los estudios en tratamientos futuros al no
    encontrarse definidas sus células, pueden evolucionas para ser diversos tejidos
    humanos.




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 Científicos estadounidenses han descubierto una nueva fuente de células madres en
       el líquido amniótico que rodea a los embriones en desarrollo, revelo un informe
       divulgado hoy por la revista “Nature Biotechnology”.
       Según el informe, esas células madre ya han sido utilizadas para crear tejido
       muscular, óseo, vasos capilares, nervios y células hepáticas.




       Embriones de propósito especia: estos son embriones creados por medio de
        fertilización in vitrio (artificialmente en el laboratorio) para el propósito específico de
        obtener células madre.




   Otra posibilidad sería aislar Células Madres a partir de embriones generados con
    propósitos investigativos o crearlos por transferencia nuclear somática    (estos
    últimos con la ventaja de la compatibilidad inmunológica con el paciente).

   Fetos abortados: los fetos de desarrollo temprano
    que han sido abortados contiene células madres, las
    cuales pueden ser cosechadas.
   En la sangre del cordón umbilical de los bebes
    existe un tipo de célula muy importante para la
    medicina genética.




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 Tejido u órganos adultos: se pueden obtener células madres de tejido u órganos
    provenientes de adultos vivos durante la cirugía.

   Cadáveres: el aislamiento y supervivencia de células progenitoras neurales de tejido
    post- mortem (hasta 20 horas después de la muerte) ha sido reportado y provee una
    fuente adicional de células madres humana.

   Las células madres embrionaria deben
     ser obtenidas cuando el embrión se
     encuentra en un estado temprano de
     su desarrollo, es decir, cuando el huevo
     fertilizado se ha dividido hasta formar
     aproximadamente 1.000 células. Estas
     células se separan y se mantienen en
     un envase de cultivo celular,
     deteniendo así el desarrollo embriónico
     que conlleva a la creación de un
     individuo. Es por esto que la investigación en células madre embriónicas es el tópico
     de debates éticos.


   Las células madres adultas han sido aisladas de ciertos tejidos como medula ósea, piel
    o sangre usada para trasplantes. Uno de los inconvenientes de estas últimas ha sido la
    dificultad en su aislamiento y bajo potencial para diferenciarse, en comparación con
    las otras fuentes mencionadas.




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DIFERENCIACIONES DE CELULAS MADRE

 En este punto se estudia la división
 del trabajo entre las células que
 constituyen el cuerpo de los seres
 pluricelulares. Esa distribución de
 funciones es consecuencia de la
 diferenciación celular, que consiste
 fundamentalmente en lo siguiente: a
 medida que se forman en el
 organismo, algunas células pasan a
 ejercer, con una gran eficiencia,
 funciones que otras células también realizan, sin embargo, con una menor eficiencia. Por
 ejemplo, todas las células son capaces de contraer su citoplasma en respuesta a diversos
 estímulos, ya que la contractilidad es una propiedad general de la materia viva. Sin
 embargo, algunas células perfeccionan de tal manera su capacidad de contracción, que su
 eficiencia en esa función pasa a ser centenares de veces superior a la de las demás células.
 Esas células especializadas en la contracción, que surgen en el embrión, son las células
 musculares. Del mismo modo, hay células diferenciadas por, la secreción (células
 nerviosas), para el recubrimiento (células epiteliales), etc.

 El proceso de diferenciación se inicio durante la evolución, con la aparición de los primeros
 seres multicelulares, los cuales inicialmente se originaron de colonias de seres unicelulares,
 colonias de protozoarias posiblemente dieron origen a los animales, y colonias de algas
 unicelulares heterotróficas deben haber originado a las plantas.

 Inclusive actualmente es posible encontrar ejemplos de esa transición en los seres vivos
 unicelulares a seres pluricelulares. El agua pluricelular Volvox es un ejemplo. En esta alga
 ya se bosqueja un inicio de diferenciación, ya que a pesar de estar constituida por células
 con el mismo aspecto morfológico, no se trata de células enteramente autónomas, ya que
 son capaces de sobrevivir separadamente.

 La evolución ocurre paralelamente con un aumento en la variedad de las células que
 constituyen el organismo animal. Los espongiarios, por ejemplo, están formados solamente
 por cinco tipos celulares, pero este número aumentó a lo largo delproceso evolutivo al
 punto que el cuerpo de un mamífero tiene cerca de 200 tipos de células diferentes.

 La diferenciación aumenta la eficiencia de las células, pero las convierte en
  dependientes unas de otras:

  Hasta cierto punto, el cuerpo de un animal se puede comparar con el de una sociedad
  evolucionada donde los individuos, asociándose cooperativa y competitivamente, ejercen
  funciones especializadas tales como las de un ingeniero, las de un médico o las de un
  abogado. La diferenciación aumenta mucho la eficiencia del conjunto, pero convierte a las
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células dependientes unas de las otras. Cada célula especializada trabaja principalmente
  en la función que consigue ejercer con una mayor eficiencia. El organismo animal esta
  constituido por diversos tipos celulares con funciones especificas, todos ellos derivados,
  por sucesivas divisiones mitóticas, del ovulo fecundado o zigoto.

  Un ser humano adulto está
  compuesto por unas 10.13 células
  de aproximadamente 200tipos
  diferentes.     Después     de    la
  fecundación, el zigoto experimenta
  repetidas divisiones sin aumento de
  la masa total de protoplasma. Estas
  divisiones generan células cada vez
  de menor celular llamada mórula. La
  mórula adquiere una cavidad,
  pasando al estado de blástula.

 En la animales la diferenciación celular comienza en la fase embrionaria de Gástrula

  Luego de la etapa de blástula, tiene lugar un proceso llamado gastrulación, que conduce a
  la formación de un embrión con tres capas germinativas, denominado gástrula, que
  establece una nueva condición para las células del embrión, se caracteriza por lo
  siguiente:

       1.     Comienza una intensa síntesis de proteínas y de RNA, con el consecuente
       crecimiento del embrión.
       2.     Tienen lugar intensos movimientos celulares que originan las tres capas
       germinativas.
       3.     Tiene lugar el proceso de fijación del destino de las embrionarias.

  La síntesis del RNA y de las proteínas es poco significativa hasta el inicio de la gastrulación
  que es cuando el embrión comienza a crecer. Esto implica que en las etapas embrionarias
  que preceden a la gastrulación genética contenida en el DNA (no hay síntesis de RNA, ni
  de proteínas).

  En la gastrulación, los movimientos celulares son muy activos, llevando a la creación de
  las tres capas embrionarias: ectoblasto, mesoblasto y endoblasto. Más aun, se producen
  movimientos celulares mucho más complejos por cubrir distancias mayores, los que se
  proceden en fases embrionarias más avanzadas.

  La fijación del destino de las células embrionarias en la gastrulación es particularmente
  importante pues indica que durante este proceso tienen lugar modificaciones en las
  células embrionarias que determinan su futuro. Este hecho se observa cuando se
  trasplantan partes de un embrión hacia otro de la misma especie y en la misma fase
  embrionaria. Cuando esta operación se hace antes de la gastrulación, las células de

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desarrollan de acuerdo con los ambientes encontrados en los tejidos embrionarios donde
  fueron trasplantadas.

  Sin embrago, si el transplante se efectúa después de la gastrulación, las células van a
  diferenciación de las células adyacentes no ocurrirá en el lugar del trasplante. Esto
  significa que, en la fase de gástrula, hay una determinación del destino de las células, que
  no puede ser fácilmente alterado. Por el contrario, antes de la gástrula, las células
  transplantadas se toman semejantes a las del lugar donde fueron colocadas. Más aún, el
  proceso de diferenciación es gradual y aun en un animal adulto las diversas células
  presentan distintos grados en la diferenciación.

  La diferenciación celular es un proceso durante
  el cual tienen lugar modificaciones moleculares
  y morfológicas con un aumento de la
  complejidad celular. Desde el punto de vista
  morfológicas, los organelos juegan un
  importante rol, dado que estas estructuras se
  disponen cualitativa y cuantitativamente de tal
  manera que aumentan la eficiencia y se
  concentran en las regiones citoplasmáticas
  donde hay un alto consumo de energía y el
  retículo endoplásmico rugoso aumenta en las
  células que secretan proteínas.


 Diferenciación y potencialidad.

  Se podrá entender bien la diferenciación si se considera
  que cada célula esta premunida de dos características:
  la diferenciación y la potencialidad. Diferenciación es el
  grado de la célula: la potencialidad es la capacidad que
  la célula tiene para originar otros tipos celulares. En
  cualquier célula, cuanto mayor sea la potencialidad,
  menor será la diferenciación y viceversa. El ovulo y los
  primeros blastómeros de la mayoría de las especies
  animales pueden originar cualquier tipo celular. Estas
  células poseen 100% de potencialidad y su grado de
  diferenciación es nulo. El óvulo y los blastómeros de
  estas células son células, totipotentes. En el otro
  extremo están, por ejemplo, las células nerviosas y las
  del musculo cardíaco que perdieron incluso la capacidad de división mitótica sin siquiera
  poder originar otras células iguales. Estas células son 100% diferenciadas y su
  potencialidad es nula. Los ejemplos mostrados son extremos y la mayoría de las células
  presentan grados intermedios de diferenciación y potencialidad.

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 Las células muy diferenciadas se dividen poco

  De una manera general, existe una relación inversa entre el grado de diferenciación de
  una célula y su capacidad de multiplicarse. Las células menos diferenciadas, como las de
  los embriones muy incipientes, se multiplican intensamente. Por otro lado, las neuronas y
  las células musculares cardiacas, que son células altamente diferenciadas, no se
  multiplican. A pesar de esto, este aparente antagonismo entre diferenciadas y capacidad
  de división mitótica, no es absoluta. Por ejemplo, aun en un animal adulto, las células
  acinares de la glándula salival parótida y las células hepáticas, que son muy diferenciadas,
  se dividen por mitosis, sobre todo cuando son estimuladas.

  La extirpación experimental de parte del hígado de un ratón adulto, por ejemplo, provoca
  una intensa proliferación de las células hepáticas restantes, que reconstituyen
  íntegramente la parte extirpada del hígado.

 El programa genético del ADN comanda la diferenciación celular

    La simple multiplicación de los blastómeros,
    por autocopia, no sería capaz de originar un
    organismo. Pero el zigoto (óvulo fecundado)
    contiene en su ADN toda la información
    necesaria y es potencialmente capaz de
    realizar todas las funciones que caracterizan
    las células diferenciadas del organismo. Por
    otro lado, las células especializadas pierden
    la capacidad de expresar la mayor parte de
    la información presente en su ADN,
    limitándose a expresar solamente aquellos aspectos directamente relacionados con su
    propia especialización. Por ejemplo, un eritroblasto moviliza parte de su patrimonio
    génico necesario para la síntesis de la hemoglobina; sin embargo es incapaz de realizar
    muchas otras funciones metabólicas.la expresión de la información hereditaria
    contenida en su DNA, esta dedicada principalmente a la síntesis de las enzimas
    necesarias para la producción del grupo hem, así como para la producción del ARNm de
    las globinas que en conjunto, constituye la hemoglobina.

    El DNA es constantemente reprimido en su expresión global, tanto en las células
    embrionarias como en las células en diferenciación o ya diferenciadas. En un organismo
    adulto, cada célula tiene información en su DNA capaz de sintetizar una variedad de
    moléculas mucho mayor de lo que ella de hecho sintetiza. Sería desastroso por ejemplo,
    si una célula nerviosa produjese queratina, una familia de proteínas que se expresa en
    las células de la epidermis. Aun cuando las células de la epidermis. Aun cuando las
    células nerviosas tengan los genes que codifican las queratinas, es evidente
    reprimitidos.



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 La Diferencia Resulta De Una Serie De Expresiones Genéticas:


      ¿Qué es la Diferenciación Celular?
    En términos generales, la diferenciación celular es el conjunto de procesos que
    trasforman una célula embrionaria en una célula especializada. como no es posible que
    se exprese algo que no esté programado antes en el DNA, se puede decir que la
    diferenciación celular es el resultado de la actuación de una serie de controles de
    expresión que tienden a especializar la fisiología y también la morfología de una célula,
    capacitándola eficazmente para una determinada función en detrimetro de muchas
    otra.
    El camino que conduce a una célula, desde el estado embrionario a la escencialización,
    consiste en una serie de expresiones y represiones genéticas controladas. Cuáles son
    estos mecanismos y cómo se integran ellos para originar el organismo, son los
    problemas centrales de la diferenciación celular.


 La producción de Células Sanguíneas es un modelo de diferenciación bien estudiada.


    En estructuras como la célula ósea roja y en el revestimiento del intestino y del
    estómago, cuyas células se reproducen rápidamente y se diferenciación generando
    vatios tipos celulares, el conocimiento de célula madre o célula troncal (Stem Cell) es
    muy importante para comprender la diferenciación celular. Las células troncales son
    células poco diferenciadas, que se dividen continuamente durante la vida del animal,
    produciendo células que se pueden evolucionar para generar células troncales,
    originadas por división de las preexistentes, permanecen como tales, no diferenciándose
    y por lo tanto, manteniendo así una base de células poco diferenciadas. Por esta razón
    son llamadas células madres. Si todas las células troncalesque se dividen entraron en
    diferenciación, la reserva de células troncales desaparecería.

    El estudio de las células troncales de la médula ósea roja (la médula ósea amarilla está
    constituida por células adiposas y no forma células sanguíneas), ha sido desarrollado
    recientemente gracias a las técnicas que permitieron experimentos de
    hemocitopoyéticas habían sido previamente destruidas por altas dosis de rayos x. en
    esto las condiciones, se desarrollaron colonias hemocitopoyéticas, originadas en el
    donante, en el bazo de los animales receptores. Los estudios in vitro fueron realizados
    en cultivos en medios semisólidos, creando así condiciones “ecológicas”para la
    hemocitopoyesis.

    Una extensa serie de trabajos utilizando estas técnicas demostró que las células
    troncales, en medio adecuado y cuando son estimuladas por factores de crecimiento,
    proliferan y generan así varios tipos de leucocitos.




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Lacélula troncal de la médula ósea roja se divide, originando células linfoides, que
    generarán los linfocitos, y células mieloides, que darán origen a los leucocitos no
    linfoides (granulocitos y monocitos), a los glóbulos rojos y a los magacarióticos.
    Losmegacariocitos son células muy grandes, formadoras de las plaquetas de la sangre.

    Los dos tipos celulares derivados de las células troncales de la médula ósea roja (célula
    linfoide y célula mieloide) se llaman células Multipotenciales.

    Las células Multipotenciales linfoides migran hacia los órganos linfoides (bazo, timo,
    linfonodos, amígdalas) donde se multiplicarán generando los varios tipos de linfocitos.

    La multiplicación de las células Multipotenciales originará células con menor
    potencialidad capaces de producir solamente 1 ó 2 tipos de células (progenituras uní o
    bipotenciales) que a su voz, generarán las células precursoras(o blastos) en las cuales ya
    surgen características morfológicas, indicando y tienen celular definitivo en el cual se
    transformarán. Son blastos, por ejemplo, mielocitos, neutrófilos, eosinófilos, y basófilos.

    Las células troncales y las Multipotenciales se multiplican a un ritmo suficiente para
    mantener su población que es relativamente pequeña (en la médula de ratones,
    solamente entre un 0,1 y 0,3% de la población está constituida por células
    Multipotenciales).la velocidad de la mitosis se acelera en las células progenitura
    precursoras, generando una gran cantidad de células sanguíneas (3x10n eritrocito:
    0,8x10” granulocitos/kg/día, en la médula ósea humana).

    La hematocitopoyesis fue estudiada in vivo e in vitro, con la tecnología mencionada, las
    colonias formadas en el bazo o en cultivos de tejidos. De esta manera obtuvieron
    colonias derivadas de células Multipotenciales que, a partir de una sola célula, producen
    eritrocitos, leucocitos no linfoides y megacariocitos.

    Aparecen también colonias puras de eritrocitos, de macrófagos o de eosinófilos deriva
    de os de célula progenitoras bipotenciales constituidas, por ejemplo macrófagos y
    granulocitos. Se han convenido en llamar a las células que forman colonias, células
    formadoras de colonias (colony forming Cells, CFC.).

    Se utiliza habitualmente la abreviaciónCFC precedida por la inicial de la célula, células
    producidas; por ejemplo, mcfc (producen monocitos), eocfc (produce eosinófilos) y
    mgcfc (producen monocitos y granulocitos).

    Además de la programación genética preexistente en las células involucradas,
    hematocipoyesis depende de dos tipos de factores extracelulares:

1)La presencia de Condiciones Ambientales.

2)La presencia de Factores De Crecimiento.



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Las condiciones ambientales requeridas son satisfechas por las células del estroma de
   los órganos hematopoyéticos que a su vez producen las componentes de la matriz
   extracelular como colágeno, fibronectina y lámina.

   Una vez satisfechas estas condiciones ambientales, el desarrollo de la hemacitopoyesis
   depende de sustancias que afectan la multiplicación y la diferenciación celulares.

   Estas sustancias recibieron los nombres genéricos, factores de crecimiento, factores
   estimulado formación de colonias (colony stimulatingúctors, hemopoyetinas). Los
   factores de crecimiento por una estructura molecular variada y compleja y
   principalmente de tres maneras:

       1) Estimulando la división celular (actividad mitogénica), principalmente de células
          progenitor, precursoras.

       2) Estimulando la diferenciación de células inmaduras.

       3) Acentuando las actividades funcionales de leucocitos maduros.

   Estas tres propiedades pueden estar presentes grados variables, en un mismo factor de
   crecimiento.

   Los genes humanos de varios factores de creen ya han sido aislados. Y clonados, con
   producción de algunos de esos factores, permitiendo el análisis de su acción in vivo e in
   vitro. La utilidad de estos en la medicina es obvia, siempre y cuando sea posible
   obtenerlos en cantidad suficiente, lo que ya es en algunos casos.

   Algunos ensayos clínicos demostraron que factores son capaces de aumentar la
   población de la médula ósea (donde se forman las células de la sangre) y de la sangre
   circulante en los vasos sanguíneos. Debido a los múltiples funciones y mención llevan a
   cabo estos factores se abre un amplio estudio para su utilización y terapia.




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 El Nematodo Caenorhabditis Elegans: Es Un Buen Modelo Para El Estudio De La
   Diferenciación.

   El nematodo Caenorhabditis elegans tiene 1mm de longitud, una constitución simple y
   un ciclo de vida de 3 días. Es un animal que solamente presenta los órganos necesarios
   para su alimentación y reproducción. Su genoma esta constituido por tres pares de
   cromosomas y tiene solamente 3.000 genes. El Caenorhabditis elegans tiene 20 veces
   más de ADN que una bacteria y 35 veces menos que la especie humana. Durante su
   desarrollo embrionario (dentro del huevo), se origina 550 células que generan 3.000
   células en el adulto (1.000 somática y 2.000 germinativas).

   Como el animal es totalmente trasparente, se hace posible observar el desarrollo de
   cada célula. Todas las células ya fueron identificadas en el microscopio electrónico
   mediante un estudio de cortes seriados. La técnica de los cortes seriados consiste en la
   obtención de los cortes de un órgano o de un pequeño animal y en el estudio de un
   corte de cada 10, pues daría demasiado trabajo examinar todos los cortes. A través de
   esos cortes se puede reconstruir la imagen tridimensional del órgano más aun, del
   pequeño animal entero.

   De esta manera, fue posible por primera vez estudiar la diferenciación de todas las
   células de un animal.

   Los resultados observados confirman los principios generales ya obtenidos, muchas
   veces por vías indirectas y expuestos anteriormente, pues demostraron la importancia
   de la actividad genética, de la interacción entre las células y de la interacción de las
   células con el medio extracelular.

   Por tratarse de un animal de corto ciclo de vida, es relativamente simple analizar el
   efecto de mutaciones genéticas. A través de este análisis,fue posible demostrar la
   existencia de genes que controlan el desarrollo embrionario,entre los cuales han sido
   distinguidos tres grupos con lasa siguientes acciones:

       1. Genes del control general, cuya falla causa la muerte precoz del embrión.

       2. Genes de función específicas que controlas la expresión de proteínas específicas
          de las células diferenciadas la falla de estos gene permite el desarrollo del
          embrión dentro de un plan e organización normal, pero cierto tipo de células
          especializadas serán defectuosas.

       3. Genes que regulan el plan de construcción del cuerpo del animal y cuya función
          defectuosa resulta en una alteración de células diferenciadas normales, tanto en
          disposición como en cantidad.




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 Diferenciación Celular en el Cáncer.

    En la célula de los tumores malignos, los genes se
    expresan de una manera anormalmente diversificada e
    inestable. Por ejemplo en el cáncer de mama, las células
    pueden o no producirse sustancias que van a inducir en el
    conjuntivo adyacente una síntesis de colágeno o elastina.

    Los canceres (adenocarcinomas) del tubo digestivo, a su vez, pueden expresar intensa
    síntesis de mucopolisacaridos o ninguna síntesis, existiendo una gradiente entre esos
    dos extremos. Esa inestabilidad genética explica las frecuentes transformaciones en los
    tumores, que llevan a modificaciones en su biología y patología. Explica también como
    tumores de origen epitelial pueden regenerar regiones tumorales epiteliales, que en su
    evolución se pueden trasforman gradualmente en las células del tejido conjuntivo,
    llegando a generar tejido cartilaginoso y hasta óseo,un ejemplo único extremo de
    modulación.

    Varios tumores presentan genes
    activos que o se expresan
    normalmente, en los tejidos
    adultos de donde se originaron.
    Las proteínas derivadas de las
    expresiones de esos genes
    llamados marcadores tumorales y
    la detección y el dosage de esas
    proteínas,se usan en la práctica
    médica para el diagnóstico y para
    analizar la evolución de los
    tumores.




  RESUMEN
En este capítulo han sido estudiados las etapas básica comunes a la diferenciación de las
diversas células de los organismos pluricelulares.las células embrionarias iniciales
generalmente son totipotentes, es decir tienen la capacidad intrínseca de transformarse en
los varios tipos de células especializados del cuerpo.la fijación del destino de las células
embrionarias adquieren la capacidad de seguir diferentes vías de desarrollo.

La diferenciación esta controlada por factores presentes en las célula que se diferencia
(factores intrínsecos) o fuera de ellas (factores extrínsecos).



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Los factores intrínsecos se deben a una programación genética pre-establecida, por la cual
los genes se van expresando o reprimiendo en secuencia pre-determinada por una
distribución irregular de determinadas sustancias en el citoplasma del huevo o cigote, y que
se distribuyen heterogéneamente en los blastómeros, actuando sobre los genes
modificando su expresión.

Los factores extrínsecos pueden ser subdivididos en los factores locales y factores
ambientales.los locales son resultantes de mensajeros químicos originados en otras células
(hormonas, factor de crecimiento) o de la matriz extracelular del organismo en desarrollo.los
factores de origen ambiental que afectan la diferenciación, pueden mencionar la acción de
las drogas (incluyendo medicamentos), las radiaciones ionizantes (rayos x, radiactividad,
rayos U.V, y otros en infecciones virales).

Un modelo de diferenciación bien estudiado de interés y aplicación en medicina es el
proceso de formación de glóbulos rojos (hemacitopoyesis).

Varios tejidos y órganos del cuerpo humano no se presentan completamente diferenciados
en el recién nacido y ese proceso se completa a su propio ritmo en cada caso.

  ESTUDIO DE LAS CÉLULAS MADRE:
El estudio de las células madre nos permitirá conocer los mecanismos de
especializacióncelulares. Que mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y
qué mecanismos inhiben la expresión de ese gen, elcáncer, porejemplo, es un caso de
especialización celular anormal.

Lascélulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos
antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos.

Lascélulas madre tendránaplicaciones en terapias celulares, medicina regenerativa o
ingenieria tisular. Muchas enfermedades son consecuencia de malfunciones celulares o
destrucción de tejidos. Uno de los remedios, en casos muy graves, es el transplante. Las
células especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar células y tejidos
dañados. Así se podrán emplear para casos de Parkinson y alzheimer, lesionesmedulares,
quemaduras, lesiones de corazón o cerebrales, diabetes, osteoporesis artritis reumatoide.

Veamos ejemplos de aplicaciones:

    Según publicó Sciences abril de 2000, a dos bebés que nacieron con un defecto genético
    que les ocasionaban una severa inmunodeficiencia, les extrajeron células madre de
    médula ósea.

    Se cultivaron las células, se reemplazó el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a
    los niños. Este experimento, en el que se emplearon células madre de los propios bebés,
    constituyó el primer éxito de curación mediante terapia genética.


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Por primera vez en España en la clínica Universitaria de Navarra se han curado un
   corazón infartado implantando células madre del propio paciente. El paciente tenía una
   parte del músculo cardíaco muerta a acusa de varios infartos.se les extrajeron células
   del muslo se seleccionaron y parificaron las células madre. Después de cultivarlas
   durante tres semanas se inyectaron en el músculo infartado.

   Un trabajo de la universidad
   JohnsHopkins,
   enBaltimore,presentado durante el
   encuentro anual de la sociedad
   americana       de      neurociencia
   explicaba que la inyección de células
   madre en el líquidocefalorraquídeo
   de los animales lograba devolver el
   movimiento a unos roedores con
   parálisis. Los expertos introdujeron
   células madre neuronales en los
   roedores paralizados por un virus
   que ataca específicamente a las
   neuronas motoras y comprobaron
   que el 50 por ciento recuperaba la
   habilidad de apoyar las plantas de
   unas o de dos de sus patas traseras.

   Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy rápidamente, pero queda
   mucho por hacer para llegar a aplicaciones reales. Todavía falta por conocer los
   mecanismos que permiten la especialización de las células madre humanas para obtener
   tejidos especializados validos para el transplante.

            Ingeniería De Las Células Madre:
   Cuando se extraen células del cuerpo y se mantienen en cultivo, generalmente
   conservan su carácter original. Cada tipo celular especializado tiene una memoria de la
   historia de su desarrollo y queda fijado en su destino especializado, aunque pueden
   ocurrir algunas transformaciones, como ocurren en los tejidos intactos que acabamos
   de ver. Igual que sucede en los tejidos, las células madres en cultivo pueden seguir
   dividiéndose, o bien pueden diferenciarse en uno o en más tipos celulares, aunque los
   tipos de células que pueden generar son restringidos.

   Cada tipo de célula madre renueva un tipo determinado de tejido. Durante mucho
   tiempo se creyó que en algunos tejidos, como en el cerebro, la regeneración era
   imposible debido a que en el individuo no quedaba células madres. Por tanto, parecía
   existir muy poca esperanza de reemplazar las células nerviosas perdidas del cerebro de

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mamíferos mediante la formación de otras nuevas, o bien de regenerar cualquier tipo
    celular cuyos progenitores normales ya no se encontraban en el tejido.

    Descubrimientos recientes nos han aportado una percepción mas optimista sobre lo que
    pueden hacer las células madres y cobre como se pueden utilizar. Algunos hallazgos han
    demostrado formas excepcionales de versatilidad en las células madres que apenas
    podían sospecharse con los tejidos. En esta última sección examinamos este fenómeno y
    consideramos las nuevas oportunidades que proporciona para mejorar nuestros
    mecanismos naturales de reparación.




 Las Células Madre Embrionarias forman cualquier parte del Cuerpo:

    Mediante cultivos celulares de embriones tempranos de ratón es posibles generar una
    clase especial de células madres denominadas células madres embrionarias, o células es.
    Las células es se pueden mantenerse proliferando indefinidamente en cultivo y sigue
    conservando un alto potencial de desarrollo. Si se vuelven a situar en un estado
    temprano del entorno embrionario, pueden dar lugar a todos los tejidos y tipos
    celulares del cuerpo, incluyendo células germinales. Se integran perfectamente en
    cualquier sitio donde se hallen, adoptando el carácter y el comportamiento que
    mostrarían las células normales en este mismo lugar. Podemos considerar el desarrollo
    en términos de una serie de opciones que se van planteando a las células a medida que
    avanzan por la vía que conducen desde el huevo fecundado hasta la diferenciación
    terminal. Después de una larga permanencia en el cultivo es y su descendencia todavía
    pueden seguir las señales de cada bifurcación de la vía y responder tal como lo harían
    las células embrionarias normales.


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Actualmente se pueden generar células con propiedades a las células es de ratón, a
   partir de embriones humanos tempranos y de ovarios y testículos fetales humanos
   maduros lesionados. Frente a las objeciones éticas que surgen en cuanto a la
   actualización de embriones humanos, merece la pena considerar las posibilidades que
   se abren ante nosotros. Dejando a un lado el sueño del crecimiento completo de
   órganos a partir de las células es mediante una recopilación del desarrollo embrionario,
   los experimentos realizados en ratones sugieren que e un futuro cercano será posible
   utilizar las células es para reemplazar las fibras musculares esqueléticas degeneradas en
   pacientes de enfermedad de párkinson, las células secretoras de insulina que faltan en
   la diabetes de tipo I, las células musculares del corazón que mueren en un infarto
   cardiaco, etc.

   En cultivo se puede inducir la
   diferenciación de las células es del
   ratón a diferentes tipos celulares.
   Cuando se trata con una estricta
   combinación          de      proteínas
   señalizadoras, se diferencian en
   astrocitos y oligodendrocitos, los dos
   principales de células es tratadas se
   inyectan en el cerebro de un ratón,
   pueden actuar como progenitoras de
   estos tipos celulares. Por ejemplo, si
   el ratón huésped es deficiente en
   oligodendrocitos formadores de
   mielina, las células transplantadas de
   los axones que carecen de ellas.

 Las Células Madre Epidérmicas
  pueden reparar Tejidos:

   Aun queda mucho para adoptar tratamientos de rutina en enfermedades humanas. Una
   de las principales dificultades es el rechazo inmunitario. Si las células derivadas de las es
   con un genotipo determinado se trasplantan de un individuo a otro, las células
   trasplantadas probablemente serán rechazadas como células extrañas por el sistema
   inmunitario. Se han desarrollado métodos para solucionar este problema. Sin embargo
   los problemas inmunológicos y algunos éticos pueden evitarse si se obtiene los tipos de
   células madres correctos a partir del organismo del paciente.

   Un ejemplo es usar células madres para reparar una piel quemada. Mediante cultivos
   celulares procedentes de las zonas no lesionadas de la piel del paciente es posible
   obtener rápidamente células madres pueden repoblar la superficie corporal dañada. Sin
   embargo, si la quemadura es de tercer grado, en primer lugar, hay que sustituir
   urgentemente la dermis perdida. Para ello, se puede utilizar la dermis extraída de un

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cadáver humano, o sustituirla por una dermis artificial. Este campo todavía esta sujeto a
    experimentación.

    Existe una técnica en la que se forma una lámina de matriz artificial de colágeno
    mezclada con glucosaminoglucanos, con una fina membrana externa se silicona que
    cubre la superficie externa de silicona que cubre la superficie externa construyendo una
    barrera impermeable, y esta piel sustitutoria se extiende sobre la superficie del cuerpo
    quemado, después de haber limpiado los tejidos dañados. Los fibroblastos y los
    capilares sanguíneos de los tejidos más profundos del paciente migran a través de la
    matriz artificial y la reemplazan gradualmente con tejido conjuntivo nuevo. Mientras
    tanto, se cultivan las células epidérmicas hasta alcanzar un número suficientes para
    formar una lámina fine de extensión adecuada. Unas semanas más tarde de la operación
    inicial, se extrae la membrana de silicona y se sustituye por esta epidermis cultivada,
    hasta que se reconstruye la piel.



 Las células madres neuronales pueden repoblar el S.N.C.

    Mientras la epidermis se puede
    regenerar de forma rápida y sencilla, el
    sistema nervioso central es el más
    complejo y, al parecer, el más difícil es
    reconstruir en la vida adulta. El cerebro y
    la medula de los mamíferos adultos
    tienen muy poca capacidad de autor
    reparación y las células madres capaces
    de generar neuronas y células de la glía.
    Además, en algunas zonas se producen
    continuamente nuevas neuronas que
    reemplazan las que mueren. Esta
    renovación neuronal es espectacular en
    algunos pájaros cantores en los que cada año mueren muchas neuronas y son
    reemplazados por otras, como parte del proceso de aprendizaje de una melodía en cada
    época de cría. En cada experimento con roedores se han extraído células madres
    neuronales del adulto, se han mantenido en cultivo y después se han implantado en el
    cerebro de un animal huésped, donde produce una descendencia diferenciada.
    Curiosamente, parece que las células trasplantadas ajustan su comportamiento a las
    condiciones de su nueva ubicación. Por ejemplo, las células madres del hipocampo
    implantadas en la vía precursora del bulbo olfatorio dan lugar a las neuronas que llegan
    a incorporarse correctamente al bulbo olfatorio y viceversa. Estos descubrimientos
    sustentan la esperanza de que pueda ser posible utilizar las células madres neuronales
    por lo menos para reparar determinados tipos de lesiones y enfermedades del sistema
    nervioso central.

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 Las células madres de tejidos adultos pueden ser más versátiles de lo que parecen.

    ¿Hay células con capacidades de células madres inesperadas también en otras regiones
    del cuerpo? Si, las células madres embrionarias se pueden inducir a diferenciarse
    siguiendo cualquier vía que nos parezca, ¿es posible también inducir a otros tipos de
    células madres, extraídas de tejidos adultos, a que se diferencien en tipos celulares
    distintos de los de su propia descendencia?

    Actualmente existen importantes pruebas de que la respuesta es si. Por ejemplo, se ha
    descrito que las células madres del sistema nervioso, derivan del cerebro adulto,
    pueden dar lugar a células hematopoyéticas se ha eliminado mediantes rayos X.
    también se ha descubierto que cuando se inyectan estas células madres neuronales
    directamente al tejido muscular, dan lugar a células musculares esqueléticas.

    Otro ejemplo lo aportan las células de la medula ósea roja del adulto. Cuando se
    inyectan en organismos receptores sometidos a rayos X, no solo pueden apitar células
    hematopoyéticas frescas al huésped, sino también dar lugar a distintos tipos celulares,
    incluidos los neumocitos y los hepatocitos. La formación de células hepáticas a partir de
    las células de la medula ósea se ha demostrado en ratones y en el hombre, en
    trasplantes de medula ósea para tratar la leucemia. En el hígado del huésped, hay
    hepatocitos completamente diferenciados cuyos marcadores genéticos demuestran que
    proceden del donante. En estos casos, experimente con ratones han demostrado que
    los hepatocitos derivan específicamente de las células madres hematopoyéticas de la
    médula ósea. Cuando el propio hígado del huésped es defectuoso o está lesionado, de
    forma que estimula su repoblación por las células trasplantadas, puede localizarse en el
    hígado grandes cantidades de hepatocitos derivados de las células hematopoyéticas del
    donante. Sin embargo, no está claro todavía como tiene lugar la conversación del
    destino celular. Puede ser que cualquier célula hematopoyética tenga una pequeña
    probabilidad de desviarse hacia un destino extraño, incluso si se encuentro en un
    entrono extraño apropiado. Todavía disponemos tan solo de una idea muy confusa
    acerca de las transiciones posibles y de los factores que las provocan o las inhiben.

    Las células madres extraídas de tejidos adultos prometen ser muy útiles en la reparación
    de tejidos, aunque otras estrategias pueden tener incluso otro potencial mayor. En
    principio tendría que ser por lo menos factible utilizar tejidos adultos para generar
    células ES “personalizadas”, es decir con el mismo genoma que el paciente adulto cuyo
    organismo es necesario reparar. La clonación de la oveja dolly y de otros mamíferos ha
    mostrado una vía para realizarlo. El núcleo de un ovocito puede reemplazarse
    artificialmente por un núcleo obtenido de una célula adulta, y la célula nuclear es
    idéntica al del adulto donante. Podría ser posible obtener células ES a partir de células
    descendientes inmediatas de unas células hibrida, mediante técnicas similares a las que
    se utilizan para obtener células ES a partir de embriones tempranos de ratones.



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Es necesario resolver cuestiones éticas muy serias
   y vencer enormes problemas técnicos antes de
   que esto se haga realidad. Quizás se encuentren
   otras vías mejores para reponer células con un
   estadio embrionario de versatilidad en el adulto.
   Sin embargo, sea por una vía o por otra, parece
   que la biología celular está empezando a
   vislumbrar nuevas formas para mejorar los
   mecanismos naturales de reparación tisular.

  Cultivo de las células madres:
  La investigación con células madre se ha convertido en un tema de candente actualidad.

  Existen tres métodos para obtención de
  dichas células madre:

          1. Clonación terapéutica.
          2. Cultivo in vitro.
          3. Cultivo de tejidos.




 ¿Cómo se consigue un cultivo de células madre?

   Existen varias estrategias pero en todos los casos es un proceso largo, complejo y por el
   momento con una tasa de éxito baja. Para conseguirlo es necesario reproducir, en el
   laboratorio, el escenario en el que estas células actúan en el organismo. Además, estos
   modelos experimentales tienen que cumplir una serie de características.

         Tienen que reflejar de forma exacta la biología de las células madre.
         Tienen que ser reproducibles, es decir, los experimentos se tienen que poder
         repetir en el laboratorio.
         Tienen que ser procesos de una duración no muy larga, de modo que se puedan
         desarrollar, analizar y repetir en un periodo de tiempo razonable.




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 Cultivo de Células madre embrionarias

    Si se quiere obtener un cultivo o línea celular
    de células embrionarias (imagen), el proceso
    comienza aislando técnicas de microcirugía, la
    masa celular interna del embrión. Esta masa
    de células se coloca sobre un soporte de vidrio
    o plástico donde existe un líquido rico en los
    nutrientes que necesitan las células para
    multiplicarse y crecer. Conforme las células
    van dividiéndose y aumenta su número, se va
    repitiendo el proceso. Así al final se obtiene
    una línea celular de células embrionarias. Este
    cultivo seguirá dividiéndose siempre que se mantenga bajo control el ambiente y se
    aporten los nutrientes necesarios para crecer.

  Estrategia para obtener cultivos de células madre embrionarias a partir de
  un embrión.
En 1998 científicos estadounidenses desarrollan células madre procedentes de embriones
humanos y de células reproductivas. Hay diferentes modos para generar estas codiciadas
células, las cuales tienen mayor capacidad pre productiva:

      Extraerlas de embriones
      Mediante tecinas de clonación
      Forzando la división de óvulos sin fecundar
      A partir de embriones sobrantes de proceso de FIV se pueden generar líneas de
       células madre embrionarias humanas a partir de embriones creados mediante FIV. En
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este caso, como la fecundación tiene lugar del cuerpo de la mujer, es posible crecer
     estos embriones en el laboratorio.
    En 2001 investigadores de la Universidad de Wisconsin transformaron células madres
     embrionarias en células sanguíneas.

La preparación de células estaminales embrionarias humanas implica:

La producción de embriones humanos y/o la utilización de los sobrantes de fecundación in
Vitro o de los crio conservados.

   1. Su desarrollo hasta la fase de blastocito inicial.
   2. La extracción del embrioblasto o masa celular interna (ICM), operación que implica la
      destrucción del embrión.
   3. El cultivo de dichas células en un estrato de fibroblastos de ratón irradiados (feeder -
      alimentador) y en un terreno adecuado, donde se multiplican y confluyen hasta la
      formación de colonias.
   4. Repetidos cultivos de las células de las colonias obtenidas, que llevan a la formación
      de líneas celulares capaces de multiplicarse indefinidamente conservando las
      características de células estaminales (ES) durante meses y años.




 Cultivo de células madre adultas

    Las primeras investigaciones con células madres procedentes de tejidos de adultos se
    llevaron a cabo a partir de 1960.

    En 1968 se empezaron a emplear células madre adultas para tratar a pacientes con
    deficiencias inmunológicas.

    Se obtienen a partir de células madres multipotentes, que se hallan en distintos tejidos
    (probablemente en casi todos), como la piel, medula ósea, tejido adiposo, tejido
    conjuntivo, bulbo olfatorio, etc.



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Una principal fuente de células madre en un individuo adulto es la grasa del tejido
   celular subcutáneo, considerado por muchos expertos como inagotable. Este tipo de
   células solamente pueden convertirse en células del tejido del que proceden.

   Las células madres adultas se pueden encontrar:

   1. En el cordón umbilical de los recién nacidos
   2. En la medula ósea de personas adultas: es la mejor fuente de células madre dentro
      del organismo adulto.
   3. En el cerebro (NSCs), en el mesenquima (MSCs) de varios órganos, estos son capaces
      de dar origen a diversos tipos de células, la mayoría hepática, muscular y nerviosa.
   4. Se ha descubierto como reconocerlas, seleccionarlas, mantener su desarrollo y
      llevarlas a formar diversos tipos de células maduras mediante factores de
      crecimiento y otras proteínas reguladoras. Más aun, se ha realizado ya un notable
      adelanto en campo experimental, aplicando incluso los más avanzados métodos de
      ingeniería genética y biología molecular.




 Células madres embrionarias Vs. Células madres adultas

   Una de las razones invocadas para la utilización de las células madres embrionarias es la
   dificultad para aislar y cultivar células madre de adulto en el laboratorio manteniéndolas
   en un estadio de indiferencia ion. En abril de 2001 se publicó un artículo adulto en la
   que se demostraba que una de las principales fuentes de células madre en un individuo
   adulto es la grasa de tejido celular subcutáneo, una fuente considerada por muchos
   como inagotable pero ese tipo de células madre solo tienen la capacidad de convertirse
   en células del tejido del que habían sido obtenidas no son Pluripotenciales.

   Desde un punto de vista exclusivamente técnico sin pensar ahora en que para obtener
   células madre embrionarias hay que destruir el embrión para un científico interesado en
   este campo las células madres de origen embrionario son particularmente atractivas por
   varios motivos. En primer lugar, su gran plasticidad; además, son fáciles de conseguir y
   cultivar; y, por último, son muy sensibles a la acción de los agentes diferenciadores que
   el investigador utiliza en sus experimentos. Además, estas células embrionarias

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aparentemente no tienen un límite en su capacidad de proliferación, y por tanto se
   podrían, en teoría, mantener indefinidamente en cultivo. Los estudios publicados en el
   último año demuestran que, cuando se ponen en cultivo, estas células madre derivadas
   de embriones humanos tienen la capacidad de diferenciarse en varios tipos celulares;
   los primeros trabajos publicados con estas células embrionarias han mostrado que esa
   diferenciación ocurre de modo espontaneo y sin ninguna regulación: estas células
   madre forman en cultivo masas heterogéneas de células que se diferencian sin orden ni
   concierto. Su vitalidad, junto a su limitada capacidad proliferativa, es en principio una
   ventaja; sin embargo, esa potencialidad supone al mismo tiempo una desventaja, las
   células madre procedentes de embriones son más difíciles de controlar. De hecho,
   muchos de los experimentos en los que se trasplantan estas células a animales de
   experimentación, terminan con la aparición frecuente de unos amasijos tumorales de
   células heterogéneas, denominados teratomas, compuestos de masas informes de
   células entre las que se intercalan caóticamente fragmentos de tejidos parcial o
   completamente diferenciados.

   En cambio, otras opiniones nos dicen de las bondades de la utilización de las células
   madres de adulto en lugar de las embrionarias, es así que utilizando las primeras, se
   evitaría la destrucción e investigación con embriones humanos y se respetaría la
   dotación genética del individuo, evitando mutaciones del ADM. Además las
   investigaciones con células madres de adultos están mucho más avanzadas incluso ya en
   fase clínica.

   Recientemente se ha publicado en un artículo en la revista Nature, un estudio en
   ratones que confirmaba como el infectar células madre de ratón extraídas de su medula
   ósea en el corazón dañado de este mismo ratón, provocaba que esas células se
   diferenciaran a miocitos maduros y reemplazaran a los miocitos del corazón dañado,
   devolviendo a ese órgano su capacidad de bomba. En Paris se realizo la misma técnica
   en un enfermo con una miocardiopatía dilatada alcohólica.

   -         El resultado fue excelente.

   Aunque los experimentos con células madres embrionarias en animales sean
   prometedores, como acurre con las células de los adultos, los retos que deben ser
   solventados por los investigadores para poder usar las mismas en estrategias de terapia
   celular no son en absoluto triviales. Estos son:

       I.     El control estricto de la diferenciación hacia un tipo celular bien definido, sin
              contaminación de ningún otro.
       II.    Evitar imperativamente la aparición de teratomas tras su inyección en el órgano
              receptor.
   III.       Evitar el problema del rechazo tras su implantación.
   IV.        Demostrar la funcionalidad o beneficio terapéutico tanto en animales como en
              humanos.

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V.    Ser capaces de controlar los niveles de diferenciación y proliferación para evitar
           problemas derivados de la “superpotencia” diferenciadora y proliferativa propias
           de las células madre embrionarias.

          Como podemos apreciar, no solo existe una controversia ética sobre la utilización
           de las células madres embrionarias sino que la misma se encuentre en el seno de
           la comunidad científica.




  CLONACION TERAPEUTICA (PARACLONACION)
Consiste en tomar el núcleo de una célula del
paciente adulto y transferirlo a un ovulo humano
cuyo núcleo se ha eliminado previamente. El
resultado sería un embrión humano clónico (un
clon paciente). Sin embargo, el embrión no se
implantaría en una mujer (lo que daría lugar a un
hijo clónico del paciente). Solo se le dejaría
desarrollarse unos días. Luego se elimina para
obtener de él las células madre.

En la primera etapa de desarrollo del embrión, cuando es un grupo de no más de 100
células, estas pueden usarse como células madre o permitir que sigan multiplicándose y
empiecen a diferenciarse una vez implantadas en un útero. Sin embargo, para que el
embarazo sea viable, el ovulo tiene que reprogramar el genoma, de la célula original, que
puede ser de cualquier tejido por ejemplo la piel, borrando la memoria genética de su
origen, explica Jaenisch. Lo hace impidiendo que se expresen los genes específicos de la piel
y encendiendo los necesarios para el desarrollo embrionario.

Los científicos creen que este complicado proceso nunca es perfecto, y que esta es la razón
de las anormalidades de los fetos y animales clonados.

Cuando las células madre son recolectadas en el laboratorio en vez de implantadas en un
útero, sucede algo parecido a lo que pasa con los embriones, porque la mayoría muere. Sin
embargo, las pocas que sobreviven y se multiplican in Vitro parecen ser las que han
resultado totalmente reprogramadas. Ya se evidencio que el uso terapéutico, como se había
constatado en experimentos con ratones. Así pues, hubiera sido preciso preparar líneas
especializadas de células diferenciadas según cada necesidad. El tiempo requerido para su
obtención no parecía breve. Pero, aun en el caso de que se hubiera logrado, sería muy difícil
tener la certeza de la ausencia absoluta de células estaminales en la inoculación o en la
implantación terapéutica, con los riesgos consiguientes. Y, más aun, se debería recurrir a
ulteriores tratamiento para superar la incompatibilidad inmunológica.



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No existe diferencias entre “clonación” para la obtención de individuos (rechazada tacita y
legalmente en el mundo civilizado) y la “clonación terapéutica”.

La “clonación terapéutica” no es la única vía de obtener células germinales. Se ha
demostrado que en el individuo adulto existen células Multipotenciales no solo en tejidos
con alta proliferación celular como la medula ósea, sino en otros de renovación lenta como
la piel e incluso, el Sistema Nervioso Central, donde tanto tiempo se negó la existencia de
posible regeneración de las neuronas. Se han logrado obtener células adultas especificas de
distintos tejidos (piel, musculo, riñón, glándulas) a partir de células troncales obtenidas de la
piel y de otros órganos incluso se han obtenido neuronas troncales aisladas de la piel.




      USOS DEL CULTIVO DE CÉLULAS
                              MADRE

Aplicación:
Las células madre ofrecen la posibilidad de una fuente renovable de células para
enfermedades cuyo origen fisiológico ya se ha definido y que resultan devastadoras en
nuestra sociedad, como ejemplo tenemos a la insuficiencia hepática o renal, en las que
degeneran las células del hígado o del riñón; con la diabetes, en la que las células del
páncreas ya no fabrican insulina; Parkinson, Alzheimer, enfermedades cardíacas, lesiones de
médula espinal, artritis reumatoide, etc.



En un planteamiento teórico se pensó solucionar estas
enfermedades aportando nuevas células en pleno
funcionamiento para recuperar al organismo. La forma
inicial más sencilla fue trasplantar órganos plenamente
funcionales. Se obtuvieron éxitos muy significativos en
algunos casos (hígado, riñón) con lo que el avance de la
medicina fue espectacular. Su principal problema es el
rechazo. Nuestro organismo tiene unos sistemas de
defensa que destruyen cualquier célula que no es
reconocida como propia y, por tanto, desde el primer
momento lucha por eliminar lo que se trasplanta o
implanta. Además de los fracasos por el rechazo,
muchas enfermedades no pueden ser corregidas con un
trasplante, bien porque el órgano no “prende” (por
ejemplo, el páncreas) o bien porque el órgano es muy
complejo y solo necesitamos implantar un tipo
CELULAS MADRES                                                                         Página 54
concreto de célula. Para solucionar estos casos surge la idea de desarrollar terapias celulares
específicas. Estos tratamientos celulares podemos considerarlos compuestos de tres fases:
     1. Obtención de células adultas específicas y compatibles con el individuo, y
     2. Introducción de’ las mismas (implante) en el tejido enfermo para restaurar la
         función pérdida por el organismo.
     3. la producción de células sanas en el laboratorio.



 Cultivo de células madre para la reparación de córneas
  Esta técnica de cultivo de células madre es para
  el tratamiento, cuando uno de los ojos está
  sano, se toma parte de tejido para
  trasplantarlo al ojo enfermo, o bien se puede
  hacer un auto transplante, que consiste en la
  toma de tejido ocular perteneciente a otra
  persona, que puede ser familiar o de un banco
  de ojos.
  “En cambio el autotrasplante consiste en la
  toma de tejido de la zona limbar del ojo sano (2
  x 1 milímetros) que luego se coloca sobre una
  placa de membrana amniótica que sirve de
  sustrato biológico para el cultivo de células
  madres del limbo esclero - corneal. Al cabo de
  tres semanas de cultivo en laboratorio se puede conseguir un tejido de 2 a 2,5
  centímetros, que se puede retrasplantar al paciente”.
  “Los últimos estudios detectaron que las células progenitoras situadas en el limbo
  esclero-corneal restituyen la integridad de la superficie de la córnea a través de la
  formación del epitelio anterior”

 Reparación del músculo cardiaco con uso de células madre
  Por otra parte, hay investigaciones,
  algunas     en    curso,   sobre     la
  regeneración del tejido cardíaco
  humano por las células madre. El
  catedrático de cardiología de la
  universidad de Stamford Simón
  Stertzer puso en marcha un proyecto
  de investigación que intenta reparar el
  músculo por medio de la inyección de
  células madre.
  Actualmente       han      conseguido
  regenerar en parte, lesiones cardíacas

CELULAS MADRES                                                                       Página 55
en individuos que habían sido inyectados con células madre de médula ósea.
   La técnica consiste en la inyección de las células madre de la médula ósea en un corazón
   infartado, donde pueden generar células cardíacas y repoblar con éxito el tejido del
   corazón, que recupera parte de su función, produciéndose por tanto una regeneración
   del músculo dañado.

   Figura 8. Células cardiacas Progenitoras. Estas células, mediante los estímulos
   adecuados, son capaces de diferenciarse en miocitos, células endoteliales y células de
   conducción.



 Utilización de las células madre del cordón umbilical
  Hasta hace poco, el cordón umbilical era
  desechado tras el nacimiento del bebe
  pero, en la actualidad se sabe que la
  sangre del cordón puede ser la
  prometedora solución de unos 45
  trastornos genéticos y degenerativos. Los
  trabajos publicados han demostrado
  además que dichas células ofrecen
  ventajas sobre el empleo de células madre
  derivadas       de       médula       ósea.
  Desde entonces se han realizado con éxito
  más de 2.000 trasplantes de células madre
  de cordón umbilical en pacientes con enfermedades potencialmente mortales. Los
  trabajos publicados han demostrado que dichas células ofrecen ventajas sobre el
  empleo de células madre derivadas de médula ósea.

 Ventajas del uso del cordón umbilical
  1. Las células madre de la sangre del cordón umbilical son mucho más fáciles de
     obtener ya que pueden tomarse inmediatamente de la placenta en el momento del
     parto, mientras que la recolección de células primordiales de la médula ósea
     requiere un procedimiento quirúrgico, por lo general con anestesia general, que
     puede causar dolores post-operatorios y representa un pequeño riesgo para el
     donante.

   2.   Estas pueden almacenarse y volverse a transplantar en el donante, en un miembro
        de la familia o en un receptor sin relación de parentesco.
   3.   Algunos estudios sugieren que la sangre del cordón umbilical puede tener una
        capacidad mayor que la médula ósea para generar nuevas células sanguíneas.
   4.   Además, el uso de sangre del cordón umbilical puede hacer que los transplantes de
        células primordiales estén disponibles más rápidamente para las personas que los
        necesitan, lo cual, a veces, es de particular importancia para pacientes con casos
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severos de leucemia, anemia o inmunodeficiencia que, de otro modo, morirían
        antes de poder encontrar a alguien compatible.
        Los embriones humanos que se encuentran
        conservados en las clínicas de fertilización se han
        considerado por algunos investigadores una
        fuente de células progenitoras muy adecuada,
        pues pensaban que se podrían obviar mediante
        ciertas técnicas la fuente del posible rechazo
        cuando se implantaran, y si no fuera ello posible,
        en último término, serían el material idóneo para
        experimentar con un material humano de “desecho” las posibilidades de
        generación de células adultas especializadas y averiguar cuales son los factores que
        dirigen este proceso.
        Detener el desarrollo del embrión fabricado artificialmente en una u otra fase del
        desarrollo, o completarlo, no modifica la transgresión ética de crear vidas
        humanas artificiales contra natura.

 Terapias de células madre

  Las células madre ofrecen la oportunidad de transplantar una fuente viva para la auto
  regeneración. Los transplantes de médula de los huesos (BMT en sus siglas en inglés)
  son una reconocida aplicación clínica del transplante de células madre.
  Los trasplantes de médula ósea son intervenciones que se realizan para el tratamiento
  de determinadas enfermedades de la sangre, como las leucemias o los linfomas (en
  niños también para ciertos trastornos metabólicos). El paciente debe someterse a
  agresivas sesiones de quimioterapia y radioterapia que acaben con todas las células
  malignas de su organismo, pero también aniquilan las células sanas de la médula ósea,
  por lo que se recurre a un trasplante que permita regenerar de nuevo la capacidad de la
  médula para fabricar los diferentes componentes sanguíneos.
  Este trasplante puede hacerse con células de la médula ósea de un donante compatible
  (emparentado o no con el receptor), en algunos casos procedentes del propio paciente
  (antólogo) o bien con las que hay en el cordón umbilical. Hoy por hoy, para ciertas
  leucemias y linfomas el único tratamiento posible es un trasplante.
  El procedimiento en sí mismo es similar al de una transfusión de sangre, sin ningún
  riesgo para el paciente, y dura alrededor de media hora. Una vez transfundido, se
  enfrenta a todos los efectos secundarios propios de un trasplante, sobre todo al
  rechazo. También puede experimentar fiebre, escalofríos, náuseas o vómitos
  .
 Reemplazo de la piel




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El conocimiento de las células madre ha hecho
   posible que los científicos puedan crecer piel
   nueva a partir de cabellos arrancados de la
   cabeza del paciente. Las células madre de la
   piel (llamadas queratinocitos) residen en los
   folículos del cabello y pueden ser removidas al
   arrancar el pelo de raíz. Estas células pueden
   ser cultivadas para formar un equivalente
   epidérmico de la piel de los pacientes y
   proveer tejido para un injerto autologo,
   eliminando el problema del rechazo. Actualmente, este método está siendo estudiado
   en pruebas clínicas como una alternativa a los injertos quirúrgicos usados en los casos
   de úlceras venosas y víctimas con quemaduras.

     Tratamiento para la diabetes
     Recientemente, se han podido generar células que expresan la insulina a partir de
     células madre de ratón. Además, estas células se auto-organizan para formar
     estructuras, las cuales no solo se parecen mucho a las isletas pancreáticas normales,
     sino que también producen insulina. Las investigaciones futuras necesitan enfocarse
     en formas de optimizar las condiciones para la producción de insulina, con el fin de
     proveer una terapia basada en células madre para tratar a la diabetes que pueda
     remplazar la necesidad de inyectarse insulina constantemente.

     En la actualidad existen terapias para los 2 tipos de diabetes que resultan
     insatisfactorias porque no ofrecen una cura de la enfermedad, y en la mayoría de los
     casos no podrán evitar la aparición de las complicaciones secundarias asociadas a
     ella.

     El transplante de islotes pancreáticos ha sido sin duda una esperanzadora estrategia
     para restaurar la masa de célula funcional en los pacientes diabéticos y poder así
     conseguir la normoglicemia Esto comporta la necesidad de identificar nuevas terapias
     genéticas como, por ejemplo, la obtención de células productoras de insulina a partir
     de células pluripotentes. Sin embargo, es necesario profundizar en los mecanismos
     moleculares de la propia célula beta que se intenta restablecer.

     La viabilidad de esta nueva estrategia celular depende principalmente de 3
     importantes PE requisitos:

          Identificación de células Pluripotenciales o unas células progenitoras
          pancreáticos que tengan la capacidad de auto replicarse y de generar células
          diferenciadas.



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Identificación de las señales proliferativas que permiten expandir, de una
           manera específica, estos progenitores pancreáticos.

           Identificación de señales instructivas que induzcan la diferenciación de estas
           células Pluripotenciales o progenitoras en células funcionales que secreten la
           insulina correctamente procesada, de una manera pulsátil, en respuesta a
           concentraciones fisiológicas de glucosa.


 Tratan diabetes con células pancreáticas de donante vivo:
    Científicos japoneses anunciaron que lograron revertir la diabetes de una paciente tras
    realizar el primer trasplante mundial de células pancreáticas procedentes de un donante
    vivo.

    La paciente, una mujer de 27 años que desde los 15 años dependía de inyecciones de
    insulina para controlar su diabetes, recibió en enero células del islote pancreático
    productoras de la hormona insulina, que ayuda a regular la glucosa en la sangre,
    procedentes de su madre, una mujer de 56 años. El proceso se realizó en una
    dependencia médica de la Universidad de Kioto.

    “Consideramos que este trasplante de células de islote de un donante vivo puede ser
    una opción adicional en el tratamiento de la diabetes insulino-dependiente”, añadió. Los
    trasplantes de células de islote pancreático procedentes de donantes fallecidos se
    perfeccionaron                      en                       el                   2000.
    Sin embargo, Matsumoto dijo que las células de islote de donantes vivos son mejores
    porque tienen la probabilidad de funcionar mucho mejor.

    Los donantes vivos podrían superar la escasez de cadáveres para obtener estas células.
    Se necesitan dos o más páncreas de donantes muertos para estos trasplantes,
    comparado con sólo la mitad de un páncreas vivo.




 Trasplante de células madre
    Para cumplir la promesa de nuevas terapias reparadoras, los científicos deben ser
    capaces de manipular de manera fácil y reproducible las células madre para que estas
    posean las características necesarias d manera que su diferenciación, transplante e
    integración sean exitosos.

    Existen, además, una serie de fases críticas de los procedimientos de transplante que
    deben ser controladas de forma precisa antes de aplicar clínicamente tales
    tratamientos, de manera que las células madre a utilizar deben cumplir de manera
    fehaciente las siguientes características:


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- Proliferar ampliamente y generar cantidades suficientes de
   tejido
   - Diferenciarse en el/los tipo(s) celulares deseados
   - Sobrevivir en el receptor tras el trasplante
   - Integrarse en el tejido circundante
   - Funcionar apropiadamente durante toda la vida del
   receptor
   - No producir ningún tipo de daño al receptor en ningún
   momento.

   Hay que tener en cuenta que las células derivadas de las
   células madre pueden producir el rechazo inmune por parte
   del receptor. Este rechazo inmunológico podría ser evitado
   si las células que se van a trasplantar expresan los mismos
   antígenos de histocompatibilidad MHC del receptor del
   trasplante, es decir, si se consigue que el organismo
   aceptador los reconozca como propios.


 Transplante de Células madre solo en niños por ahora
   El transplante de células madres como modo de curación es posible hasta ahora sólo
   para niños que enfrentan enfermedades como la leucemia, otros tipos de cáncer y
   anemias. Durante una visita al Banco de Cordón Umbilical, institución privada que se
   ubica en la colonia Anáhuac de esta ciudad, el químico farmacobiólogo Mario de la O
   Bailón explicó que se requieren de dos a cinco millones de células por kilogramo del
   paciente para hacer un transplante efectivo.

   Refirió que la cantidad de material que se recolecta de un cordón umbilical es, máximo,
   de 200 mililitros, de los cuales se conservan 25, porque se separa todo lo que no sirve,
   como el plasma y los glóbulos rojos. -Esta cantidad de sangre representa células madre
   que permiten el tratamiento de pacientes de menos de 40 kilogramos, es decir niños, y
   hasta ahora sólo se puede congelar sólo en una unidad y puede ser utilizada solo una
   vez.

   Al respecto, comentó que se realizan estudios de laboratorio para determinar la
   posibilidad de que estos cultivos de células sean empleados en personas con
   enfermedades crónico degenerativas, como el artritis reumatoide, que se
   presenta en la etapa adulta.

   “Ahora se están haciendo estudios y para lo único que se utiliza la sangre del cordón
   umbilical y las células progenitoras es para el tratamiento de leucemias, anemias y
   algunos lupus. Artritis reumatoide y reposición de tejidos de algunos órganos como
   hígado, páncreas (y) córneas apenas están en estudio.


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 Transplante de células cerebrales
  En los últimos años diversos
  trabajos han comprobado que
  cuando se inyecta a un animal al
  que se le habían producido
  diversas lesiones cerebrales,
  células madre nerviosas, éstas
  pueden reparar el tejido
  dañado, sustituyendo a las
  neuronas lesionadas. Ahora se
  acaba de dar un paso más en la
  utilización de células madre de
  tejido adulto. En dos recientes
  trabajos publicados en la edición
  electrónica de la revista Nature Biotechnology (Nat Biotec 2002: bOl: 10.1038/nbt/750 y
  bOl 10.1038/ 751), realizados por sendos equipos de las universidades de Harward y
  Seúl, los autores han comprobado que las células madre nerviosas, trasplantadas a
  animales con lesiones cerebrales experimentales pueden estimular la regeneración de
  las células nerviosas lesionadas. En el primero de ellos, los autores producen por medio
  de sustancias químicas, una lesión cerebral parecida al Parkinson y comprueban que
  cuando se les trasplantan células madre nerviosas, las células dañadas se regeneran y
  empiezan a producir encimas que sor1 necesarios para la generación de dopamina, la
  sustancia de la que carecen los enfermos con Parkinson. En el segundo, producen en
  ratones lesiones parecidas a las que sufren los pacientes con parálisis cerebral. Las
  células trasplantadas estimulan la formación de nuevo tejido cerebral, funcionalmente
  activo. Estos dos trabajos son un paso más que confirma la cada vez más objetiva
  probabilidad de utilizar las células madre adultas para la medicina regenerativa y
  regeneradora.
 Transplante de medula ósea
    El trasplante de médula ósea es un procedimiento médico que cada día tiene mayor
    acogida en la comunidad científica. Se utiliza para el tratamiento de enfermedades de la
    sangre como leucemias y linfomas principalmente. Consiste en remplazar la médula
    ósea del individuo afectado por células de la médula ósea de otra persona
    (generalmente un hermano u otra persona que sin ser familiar es compatible con el
    paciente), y así restablecer la función normal de la médula ósea. En la actualidad se
    investiga arduamente para establecer si este procedimiento es útil en otros tipos de
    tumores diferentes a los de la sangre. Cuando una persona piensa en un trasplante de
    médula ósea, por lo general se imagina una operación muy complicada, como lo son
    otros tipos de trasplante (por ejemplo trasplante de hígado o de riñón). En la actualidad



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el trasplante de médula ósea se hace en forma intravenosa y no requiere de una
   operación propiamente dicha.
   Tipos de transplantes:


      Alogénico:
     Comprende el trasplante de médula o células progenitoras de sangre progenitoras de
     sangre periférica a un recipiente de la misma especie, él cual es diferente
     genéticamente. La situación más común es cuando la médula es donada por un
     hermano HLA idéntico, en estos casos se anticipa que ocurra algún grado de
     enfermedad de injerto contra huésped, por lo cual el receptor debe recibir terapia
     inmunosupresora.
       Singénico:
     Entre gemelos homocigotos, en estos casos no hay enfermedad de injerto contra
     huésped, y por lo tanto no hay efecto de injerto contra tumor, ya que el receptor no
     reconoce la médula donada como extraña.
       Antólogo:

     Debido a que solamente 1 en 4 pacientes que requieren un transplante de médula
     ósea tienen un disponible, un hermano HLA idéntico, se utiliza médula antólogo
     como un método para tratar un número variable de enfermedades malignas.

     Debido a que el material trasplantado proviene del mismo paciente, no ocurre
     enfermedad de injerto contra huésped, ni efecto contra tumor, lo que conlleva a que
     las recaídas sean mayores. También existe la preocupación de que en el material
     trasplantado persista un grado bajo de contaminación por células tumorales, lo cual
     propiciaría una recaída, razón por la cual varios investigadores han desarrollado
     técnicas de purga para tratar de eliminar estas células malignas del material
     recolectado para el transplante, esto ultimo ha resultado sumamente difícil.




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La médula ósea puede ser obtenida 6 través de dos métodos que son ambulatorios y
     no requieren de hospitalización:

      1. La recolección de médula ósea la hace el médico y consiste en realizar varias
         punciones (previa colocación de anestesia local) sobre la parte baja de la
         espalda del paciente (cresta ilíaca posterior).




           2. El otro procedimiento se hace separando las células madre circulantes en el
             torrente sanguíneo del donante. Estas son aisladas por medio de un separador
             celular ya que por una vena la sangre es llevada al separador celular, el cual por
                tamaño, aísla las células madre (más grandes), y por otra vía reinfunde la
                                     sangre nuevamente al paciente.




      3.     El paso siguiente es la realización del trasplante propiamente dicho. Las células sanas
             son suministrados al paciente por vía intravenosa (generalmente a través de una de
             las venas del brazo), e inicia la producción de células sanguíneas sanas.




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 Órganoespecificidad de las Células Madre.

    Siempre se supo que el material inyectado en solo días, desaparecía del lugar de la
    inyección y aparecía asimilado por las células del órgano similar al inyectado.

    ¿Cómo se enteran de las células madre a qué órgano o a que grupos celulares deben
    de ir?

    Resulta que se ha comprobado que desde el sitio de la lesión parten señales, como si un
    semáforo rojo se prendiera o apagara, tanto que las moléculas de este proceso han sido
    llamados “semaforinas”. Esas señales llegan al cerebro y desde allí parte la orden a las
    células madre medulares o a las mesenquimáticas, esta explicación se cree que es
    aplicable a la vieja pregunta, sobre la “organoespecifidad”, al practicar la Celuloterapia.

    Es señal que si el órgano del paciente emite para atraer a las macrófago que portaban
    trozos del material inyectarlo a inducirlos a transferir el material.



    TÉCNICAS DE INVESTIGACION DESARROLLADAS
  Llegado el momento biológico de blastocito se
  separarían las células de la masa interna (con lo
  que se destruiría el embrión) y se cultivaría en la
  Placa Petri las células madre (del organismo dador
  de los núcleos) para que después de tratados se
  diferenciarán en distintos tipos celulares: neuronas
  dopaminérgicas en el tratamiento de Parkinson;
  células beta del páncreas para diabéticas;
  hepatocitos para pacientes con cirrosis hepáticas.
  Esta es la idea de lo que se ha dado en llamar
  “clonación hepática”, el uso de células clonadas a
  partir del propio paciente para la realización del
  autotransplante sin problemas de rechazo
  inmunológico.                                           DESARROLLO DE TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN


  Pero la introducción de una nueva información genética (el transgén) dentro del genoma
  en un organismo puede presentar algunos problemas en relación a dónde y cuándo se
  expresarán el mismo.

  Los informes originales de los equipos que están trabajando sobre el cultivo de células
  madre humanas, comunican las posibilidad de diferenciación en distintos tipos de células
  y tejidos.



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En el caso del proyecto financiado por la empresa Geron INC. Habían logrado el
  aislamiento de cultivos de las células madres embrionarias a partir de los blastocitos
  procedente de programas de FIV. En la Universidad John Hopkins se obtuvieron células
  madre embrionarias (EG) a partir de fetos abortados pero informes posteriores arrojaron
  dudas sobre la conveniencia de usar estas células; ya que parece que la clonación con
  ellas, da origen a frecuentes anomalías del desarrollo de los animales. La compañía
  Advenced Cell Technologies Corp. Obtuvo un embrión híbrido usando una técnica similar
  a la de transferencia nuclear para fisionar un óvulo enucleado de vaca con una célula
  somática humana. Básicamente se persigue la abstención de células madres ES para en su
  cultivo in vitro lograr su diferenciación en distintos tipos de célula y tejidos; con fines
  terapéuticos: autotransplantes, terapias celulares. Las células madre de ratón (quizás las
  humanas) son tumorigénicas; si se inyectan a un animal adulto originan teratomas y
  terocarcinomas. Por lo tanto, un tema de seguridad será asegurarse que en un cultivo
  diferenciado a partir de células madre no quedan estas células troncales, o disponer de
  métodos fiables de separación y purificación de las células diferenciadas de interés
  respecto de las células madres.

  Los investigadores se deberán entender mejor la transferenciación, antes de que puedan
  desplegar sus investigaciones con células madre de adultos de modo efectivo y amplio. La
  transdiferenciación es el fenómeno por el cuál una célula madre de músculo, pueden dar
  lugar a una célula de la sangre.

   VENTAJAS Y DESVENTAJAS

 Células Madre Embrionaria:

   Ventajas: Estas son:

         Flexibles: Poseen el porcentaje de formar cualquier célula del cuerpo.

         Inmortales: Un linaje celular puede potencialmente suministrar una cantidad
         infinita de células con características cuidadosamente definidas.

         Fácilmente obtenibles: los embriones humanos pueden ser obtenidas de la clínica
         de la fertilidad.



   Desventajas: Estas pueden ser:

         Ser difíciles de controlar: El método para inducir el tipo de célula para tratar a
         una enfermedad en particular debe ser definido y optimizado.




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Entrar en conflicto con el sistema inmune del paciente: Es posible que las células
         trasplantadas difieran en su perfil inmune a las del recipiente y que sea entonces
         rechazada.

         Ser éticamente controversiales: Las personas que creen que la vida comienza en
         el momento de la concepción dicen que el llevar las investigaciones en embriones
         humanos no es ético, aun cuando el donante dé su consentimiento.

 Células Madre Adultas

   Ventajas:Estás células son:

         Ya están más o menos especializadas: La inducción puede ser más sencilla.

         Son inmunológicamente resistentes: Los recipientes que reciben los productos de
         sus propias células madres no experimentan el rechazo inmunológicamente.

         Son Flexibles: Las células madre adultas pueden ser usadas para formar otros
         tipos de tejido.

         Tienen una disponibilidad variada: Algunas células madres adultas son fáciles de
         cosechar mientras que cosechar otras, como por ejemplo, las células madre
         neurales (del cerebro), puede ser peligroso para el donante.


   Desventajas: Ellas pueden ser:

         Están disponibles en cantidades mínimas: Es difícil obtenerla en grandes
         cantidades.

         Finitas: Ellas no viven tan largo bajo cultivo como las células madres embriónicas.

         Genéticamente inadecuadas: Las células madres cosechadas pueden llevar
         consigo mutaciones que causan enfermedades o que pueden dañarse durante la
         experimentación.




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CUESTIONES
 La Cuestión Embrional
   Creemos que esta cuestión es la fundamental en toda la problemática planteada, hay
   que poner a dilucidar de una buena tarea para ver por todas si el embrión humano es o
   no una persona. Es así que decidieron darle un tratamiento especial a esta cuestión.Para
   la ley penal y por la mayoría doctrinal, existe aborto cuando el embrión presenta
   formando el surco neural. Para una parte de la ciencia hay dos estadíos en su desarrollo
   embrionario:

  Estadio Pre-embrionario:
 El total de células y tejidos derivados del óvulo fertilizado hasta el estadio términos de:
  pre-embrión ó pro-embrión. Se considera            que hasta el estadio de 8 o 16 células (3
  días de fertilización), todas las células del pre-embrión son equivalentes una con las otras
  o Totipotenciales; en el sentido que son potencialmente capaces de contribuir a la
  formación de cualquier parte del futuro embrión o de la membrana extraembrionaria. En
  los siguientes 10 días del pre-embrión crece hasta alcanzar miles de células, y grupos de
  ellas inician la formación de estructuras extraembrionarias. El proceso de anidación, dura
  del día 7 al 14 después de la fertilización.


  Estadio Embrionario:
 Se considera que el embrionario dura desde la anidación hasta la 8va semana, a partir de
  entonces es utilizado el término es el de feto. En el embarazo humano comienza el día 15
  después de la fertilización, cuando aparece la primera estría celular primitiva en la placa
  embrionaria. La distinción entre estadio embrionario y pre-embrionario no es arbitraria, a
  partir del estadio de 15 días del pre-embrionario es isomórfico con el feto, el bebé y el
  adulto; de modo que es posible definir que las células y el tejido van a contribuir a la
  formación del feto de ahí al recién nacido, cuáles van a contribuir a la formación de las
  membranas extramenbranarias. El estadio de 15 días es también el punto en el cuál el
  desarrollo humano individual comienza, ya que es el último punto en el cuál puede
  ocurrir un gameto monocigótico (los llamados idénticos). Si dos estrías primitivas
  aparecen en la placa embrionaria, se desarrollarán dos embriones y si ambos sobreviven

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se desarrollará el embarazo gemelar. Para parte de la ciencia, más precisa la que
   responda a una ideología cristiana, el embrión humano es, a partir de la fusión de los
   gametos (óvulo y espermatozoide) un individuo humano con una identidad bien definida
   por un código genético propio y exclusivo, el cuál comienza desde ese momento su propio
   desarrollo coordinado, continuo y gradual, de tal modo que en ningún momento puede
   ser considerado como una simple masa de la célula.Evidentemente si la ciencia
   especializada no logra ponerse de acuerdo respecto cuando el embrión humano es una
   persona, solo puede esbozarse un criterio que escape a la ciencia y se aproxime a una
   concepción racional y natural, ello en base a un criterio absolutamente personal que
   corresponde un razonamiento lejos condicionalmente de tipo religioso. No existe
   contradicción posible en que el embrión se forma por la unión de gametos, masculino-
   espermatozoide y femenino –óvulo-. Es entonces que debemos definir si esa unión de
   células conforma un ser humano al que deba protegerse. Creemos que el ser humano se
   conforma de dos partes primordiales, cuerpo y alma, el dilema es cuando esa alma entra
   en el cuerpo para conformar esa unión esencial.
  Según algunos criterios materialistas, ello se produce cuando el embrión –pre-embrión
   según algunas fuentes médicas- se anida en el útero y comienza la proliferación y
   diferenciación delas células que darán formación en primer lugar al feto y posteriormente
   a su nacimiento, a un nuevo ser humano. Ello se conoce como ANIMACIÓN RETARDADA.
   En el concepto católico, el alma se apropia del embrión en el mismo instante de la
   fecundación de óvulo ANIMACIÓN INSTANTÁNEA. En el ámbito de la moral católica se han
   manejado dos posiciones encontradas, la llamada animación inmediata, según la cual el
   alma penetra en el cuerpo en el mismo momento de la concepción y la animación
   mediata que afirma que la infusión del alma racional se concreta tiempo después de la
   concepción (coincide con la ya mencionada animación retardada).




 La Cuestión Religiosa
   Por medio de un documento fechado en el Vaticano el 25 de agosto del 2000 se puede
   resumir la posición de la iglesia cristiana sobre el tema que nos ocupa. En cuanto a la
   utilización de embriones humanos para la obtención de células madres, la postura adopta
   es negativa sosteniéndose en base a las siguientes razones:


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Sobre la base de un análisis biológico completo, al embrión humano vivo es a partir de la
  fusión de gametos, un sujeto humano con una identidad bien definida, el cual comienza
  desde ese momento su propio desarrollo, coordinado, continuo gradual, de tal modo que
  en ningún estadio sucesivo puede ser considerado como una simple masa de células. La
  Iglesia simple ha enseñado y sigue enseñando, que al fruto de la generación humana,
  desde el primer momento de su existencia, se ha de garantizar el respeto incondicional
  que moralmente se le debe al ser humano en su totalidad y unidad corporal y espiritual.
  El ser humano debe de ser respetado y tratado como ser humano desde el primer
  momento de su existencia y a partir de eso, a partir de ese momento se le debe
  reconocer los derechos de la persona, principalmente el derecho inviolable de todo ser
  humano inocente de la vida. El embrión merece la misma protección, sea visible o
  inviable para su transferencia al útero, mientras vivo. Distinguir entre embriones viables y
  no viables a efectos de darles un tratamiento jurídico diferenciado, sería contrario a la
  protección que el embrión merece en cuanto a ser humano.

  Como “individuo humano”, el embrión tiene derecho a su propia vida. Por consiguiente,
  cualquier intervención que no sea en favor del embrión mismo, es un acto que viola dicho
  derecho.

  Por tanto, la ablación de la masa celular interna del blastocito, que lesiona grave e
  irreparablemente el embrión humano, truncando su desarrollo, es un acto gravemente
  inmoral y por consiguiente gravemente ilícito.

  Ningún fin considerado bueno, como la utilización de las células madres que podrían
  obtenerse para la preparación de otras células diferenciadas con vistas a procedimientos
  terapéuticos de grandes expectativas, puede justificar esa intervención. Un fin bueno no
  hace buena una acción en si misma mala.

  Sostienen, sin embargo, otras alternativas normalmente lícitas, como la utilización de
  células madre procedentes de un organismo adultos para lograr los mismo fines que
  pretenden alcanzar con células madres embrionarias. Esta es la vida más razonable y
  humana que se ha de seguir para un verdadero progreso en este nuevo campo que se
  abre a la investigación y que ofrece una gran
  esperanza para muchas personas enfermas.

  Resumiendo, la Iglesia acepta el avance científico
  siempre y cuando no pongan en peligro a la
  naturaleza e identidad del hombre. Manifiesta
  que la clonación deja a un lado la dignidad y el
  acto procreador que pertenece a los padres y
  olvida el valor que tiene la transmisión de la vida
  humana, la unión de esposos, el uso honesto del
  matrimonio, de la sexualidad como instrumento de amor, y objeto procreador, de la

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comunicación. Sostiene que el embrión humano, en su estado, de blastocito posee la vida
  y debe ser tratado como ser humano no pudiéndoselo destruir por más loables que sea
  tratar de enfermedades.

 La Cuestión Ética
   Dos grupos distintos de investigación han creados sendas técnicas “éticas” para la
   obtención de células madre sin la necesidad de destruir embriones.

   Las técnicas de utilización de células madre para la regeneración de tejido o tratamiento
   de enfermedades degenerativas son altamente prometedoras. Así las enfermedades
   ahora incurables como el Parkinson o la demencia senil podrían curarse en el futuro.

   Pero hay ciertos problemas éticos que impiden su total aceptación. Algunos, gobiernos
   incluso han prohibido la investigación es este campo o la han dificultado no dando
   fondos públicos. La razón es la necesidad de destruir un embrión viable para obtener
   dichas células. Ahora en dos trabajos publicados en Nature se dan soluciones para este
   dilema ético. Se proponen dos vía mediante la cual no es necesario destruir al embrión
   para obtener células madre.

   En el primero se muestra una técnica desarrollada en Advanced Cell Tecnology, una
   empresa ubicada en Massachusetts (EEUU). En éste caso la técnica, probado en ratones,
   consiste en la extracción de solo una célula del embrión sin dañar este cuando cuenta
   con solo ocho células. La célula extraída serviría para crear una línea de célula madre y
   para hacer un análisis genético en busca de posibles enfermedades genéticas. El
   embrión puede posteriormente implantarse. El niño una vez nacido con una reserva de
   células madre para el caso en el que lo necesitase en el futuro. Aunque sea probado en
   ratones, esta técnica sería igualmente válida en seres humanos. Sólo se necesita aclarar
   si los seres engendrados sin esta célula se desarrollan sin ninguna dificultad.

   Naturalmente, este sistema no serviría para el caso de individuo adulto nacido después
   de la implantación de la técnica. Las segunda técnica explicada en Nature consiste en
   manipular genéticamente un embrión para no pueda desarrollarse la placenta. Sería por
   lo tanto un embrión totalmente inviable desde el punto de vista reproductor y su
   sacrificio para la obtención de células madre no representaría una pérdida, pues nunca
   sería una vida humana “en potencia”.

   En los EEUU no se financia las investigaciones con célula madre humana con fondos
   públicos federales porque una ley así lo prohíbe. Esto anuncios llegan en un momento
   importante para el senado de los EEUU, pues se va a debatir otra vez si se financian
   públicamente la investigación en este campo. Estos resultados podrían ayudar a crear
   puentes entre los que se niegan a financiar este tipo de investigación por considerarla
   como más o menos que a bortos en masa y los que no quieren dejar de escapar la
   oportunidad de curar enfermedades muy graves. La cuestión del problema es ético
   radica entre lo que creen que el plastocito es un ser humano y los que no lo ven así.
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Hasta ahora estos métodos de obtención de célula madre sin la destrucción del mismo
   eran totalmente teóricos. Al menos, la primera técnica sería aceptada por casi todas las
   personas, excepto por aquellas más radicales que creen que incluso la fertilización in
   vitro esta mal.

 La Cuestión Final
   Las células embrionarias provienen de embriones humanos tempranos y su uso implica
   la destrucción de estos:

   En contra: desde el punto de vista moral, destruir un embrión humano está mal, sea
   cuáles fueran los supuestos, beneficios. La vida humana comienza en el momento en
   que se unen el óvulo y el espermatozoide. Hacer bien a otro no puede justificar la
   destrucción de una vida humana.

   En pro: los embriones humanos deben tratarse con respeto, para salvar vidas a través
   de la investigación médica también es un fuerte imperativo moral. Los embriones en
   cuestión se crean dentro de un proceso dador de vida: el de ayudar a que las parejas
   estériles conciban. En una clínica de reproducción asistida, el médico elige el blastocito
   más sano para implantarlo en el útero. Los demás se congelan para un uso eventual,
   pero en su mayoría no tiene perspectiva realista de llegar al término y, finalmente, serán
   destruidos. Si los padres han expresado su deseo de donar sus embriones para
   investigación, en vez de descartarlos, es moralmente aceptable usar su célula para hacer
   bien a otros.Por los demás, no está tan claro que la vida de un individuo comienza en el
   instante de la fecundación. El Sistema Nervioso solo empieza a aparecer a los 14 días. El
   pre-embrión puede dividirse y dar lugar al nacimiento de gemelos; por tanto, es
   discutible que la individualidad comienza unos días después de la fecundación.



   En contra: permite las investigaciones con células embrionarias abriría las puertas a
   mucho paso denigrantes para la vida humana. Los científicos tienen una larga agenda
   para investigar, empezando por la creación de embriones destinados específicamente a
   la investigación. Si no trazamos un límite absoluto que proteja el embrión, podría
   cometerse mucho abuso grave.

   En pro:deberían considerarse las circunstancias que rodean cada caso. La destrucción
   frecuente de pre - embriones ya es ampliamente aceptada en ciertas formas de
   anticonceptivos, como el diafragma intrauterino, que impiden la implantación del
   óvulo fecundado, y en el mismo tratamiento de procreación asistida. El estudio de
   células stem requiere la destrucción de muy pocos embriones. Las células stem
   embrionarias se caracterizan por su capacidad de crecer y dividirse indefinidamente.
   0 sea que, en teoría, las células de un solo blastocito podrían satisfacer todos los
   requerimientos.


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En la práctica, los biólogos querrían establecer cierto número de líneas diferentes, tal
   vez 20 ó 100, a fin de asegurarse la disponibilidad de células sanas y típicas que
   abarquen un espectro de tipos inmunológicos. La derivación de células humanas sería un
   procedimiento ocasional y limitado, y no una destrucción constante e ilimitada.

   En contra: se exageran los beneficios médicos de las células stem embrionarias, que, de
   todos modos, podrían obtenerse utilizando células stem adultas. Los supuestos
   beneficios de las embrionarias son proyecciones de experimentos en ratones y ratas,
   aún no reproducidos en seres humanos. En todo caso, hay una alternativa: muchos
   tejidos del cuerpo humanos poseen una reserva de células stem adultas para
   reabastecerse. En el organismo, parecerían corresponder a tejidos específicos. Las
   células stem sanguíneas solo fabrican glóbulos: las cutáneas, piel. Sin embargo, los
   nuevos estadios están demostrando que algunas tienen un repertorio bastante más
   amplio y quizá sean capaces de cumplir muchas de las tareas que supuestamente
   cumplen las células stem embrionarias. Las adultas resultarían más convenientes para
   los tratamientos médicos, por cuanto permitirían "reparar"al paciente con células
   propias en vez de afrontar los riesgos inmunológicos que entraña el injerto de células
   stem embrionarias provenientes de un donante cuya compatibilidad no he sido
   comprobada.

   En pro: la investigación encierra una promesa real; es preciso estudiar ambas clases de
   células stem. Si bien es cierto que a menudo los científicos se dejan llevar por
   su entusiasmo, las altas esperanzas puestas en las células stem embrionarias
   tienen fundamentos sólidos. Ofrecen un nuevo método eficaz para tratar
   enfermedades degenerativas incurables, como el mal de Parkinson y la diabetes.
   Las células stem adultas son menos prolíficas y versátiles que las embrionarias;
   además, no se ha demostrado que posean la misma gama de aptitudes.Es importante
   estudiar ambos tipos de células (de adulto y embrionarias), a fin de establecer cuál
   conviene mías a cada aplicación. Las embrionarias no parecen ser muy irritante para el
   sistema inmunológico y, aunque lo fuesen, habría varios modos de encarar el problema.




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 Las células madre, junto con la manipulación genética, van a constituir dos pilares
  básicos de la medicina de los próximos años.

 La tecnología genética impediré la aparición de muchas enfermedades inscritas en
  nuestros genes. Las células madre, por su parte, proveerán de tejidos y
  órganos de repuesto a medida que los nuestros se vayan deteriorando. Todo
  ello contribuirá a la mejora de la salud y de la vida de las personas y deben ser
  saludados con satisfacción. Pero ello no nos puede hacer perder de vista los
  riesgos del desarrollo tecnológico.


 Los problemas bioéticos que plantea la manipulación genética son objeto de otro
  estudio. Aquí nos hemos centrado en los suscitados por la investigación con
  células madre. La principal fuente de problemas deriva del uso de embriones
  como "materia prima" para o b t e n e r e sas c é lu la s. E l e mb rió n e s u n se r
  co mp l e t ame n t e desprotegido, incapaz de defender sus intereses por sí mismo y
  con una apariencia nada semejante a la de un ser humano adulto.


 Esas tres circunstancias han conducido a muchos a considerar que el embrión no es
  todavía un ser humano y que, por tanto, puede ser utilizado al servicio suyo. Pero
  esas circunstancias no quieren decir que todavía no estemos ante un ser humano,
  sino que lafragilidad es inherente a la condición humana y que esa condición se
  manifiesta máximamente en los inicios del ser humano. Considerado así el
  embrión, no puede ser lícito, en ningún caso, su instrumentalización al s e r v i c i o d e
  o t r o s s e r e s h u m a n o s . S i n o e x i s t i e s e n f u e n t e s alternativas para
  obtener las células madre que no p lantean problemas éticos, nos
  encontraríamos ante un dilema cuya respuesta no admitiría dudas pero que
  resultaría bastante trágico. Pero lo cierto es que la ciencia ha provisto de unas
  alternativas más que satisfactorias, que permiten desarrollar la investigación con
  células madre sin sacrificar vidas humanos.


 Es evidente la seriedad y la gravedad del problema ético abierto por la voluntad
  de extender al campo de la investigación humana la producción y/o el uso de
  embriones humanos incluso desde una perspectiva humanitaria.




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 Antigénico.-Toda sustancia que, introducida en un organismo animal, determina en él
     una reacción inmunitaria, como la formación de anticuerpos.
   Biopsia. -Procedimiento de investigación clínica que consiste en separar del organismo
    vivo una porción de un órgano determinado para confirmar o completar un diagnóstico.
   Blástula.- Una de las primeras fases del desarrollo embrionario en la que, por
    segmentación del cigoto, se forma una estructura a manera de esfera hueca, constituida
    por una sola capa de células.
   Cavitación.- Formación patológica de cavidades en un tejido u órgano.
   Cigoto.-Célula resultante de la fusión de los das gametos, un óvulo y un
    espermatozoide.
   Cribado.-Seleccionado rigurosamente.
   Diferenciación.-En embriología proceso por el cual las células pluripotentes van
    madurando y adquiriendo una especialización cada vez más restringida. Algunas células,
    como las conjuntivas, conservan siempre un cierto grado de indiferenciación, mientras
    que otras alcanzan tal grado de diferenciación que pierden su capacidad de multiplicarse,
    como sucede con las neuronas y las células musculares.
   Difusión.-Transporte pasivo de solutos a través de la membrana del dializador. La
    cantidad de solutos que atraviesa una membrana por difusión depende de tres factores.
   Distrofia. - Degeneración o desarrollo defectuoso de un órgano o tejido, que se
    manifiesta por disminución del volumen y por la pérdida de las capacidades funcionales,
    y puede afectar a todo el organismo.
   Embebidas.-Dicho de un cuerpo líquido, que es adsorbido por un cuerpo sólidos.
   Fertilización.-Unión de los gametos masculino y femenino para formar el cigoto. Esta
    unión, normalmente, tiene lugar en el tercio externo de le trompa de Falopio
   Fluorescencia.- Propiedad de algunos cuerpos de emitir luz al recibir una radiación.
   Fehaciente.- Que hace fe, fidedigno.
   Gástrula.-Fase del desarrollo del embrión de los metazoos en la que se esbozan las hojas
    o capas embrionarias.
   Infiltrar.-Introducir suavemente un líquido entre los poros de un sólido.
   Inhibido.- Suspendido transitoriamente una función o actividad deun organismo
    mediante la acción de un estímulo adecuado.
   Injerto. - Tejido u organismo que se utiliza para implantación y trasplante. Cuando se
    toma de una parte del cuerpo y se injerta en otra.
   Loable. - Digno de alabanza.
   Proliferación. - Multiplicación abundante de alguna cosa.




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   ALBERTS, B. et al. Molecular Biology of the Cell. 3rd ed. Garland Press, 1994.
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CELULAS MADRES                                                                                     Página 75

Monografia celulas madres

  • 1.
    Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo 2012 CELULAS MADRES ALUMNO: Chafloque Capuñay Fernando DOCENTE Vásquez García Antero Monografía Unprg-Biologia 02/10/2012
  • 2.
    A mis padrespor su consideración y apoyo incondicional, que es lo que meimpulsa a seguir adelante y lograr todos mis objetivos. A nuestro profesor quien en las aulas nos imparte el conocimiento necesario para el buen desarrollo de nuestrotrabajo CELULAS MADRES Página 1
  • 3.
    A todas aquellaspersonas que hicieron posible el desarrollo de este trabajo, en especial a los profesores del área de biología general , por su constancia y tenacidad demostrada en la búsqueda de información y a todo aquel que me brindó su apoyo incondicional. CELULAS MADRES Página 2
  • 4.
    I Introducción………………………………………………………………………...….8 II Definición……………………………………………………………………………..9 III Descubrimiento…………………………………………………………….….…..…10 IV Origen………………………………………………………………………………….11 V Clasificación…………………………………………………………………….……13  CélulasEmbrionarias……………...…………………………………………  Células Adultas………………………………….…………………..………...  Células Fetales…………………………………………..……………….…… VI Potencial de Células Madre………………………………………………….….....16  Células Totipotenciales…………………………………………………….  Células Pluripotenciales……………………………………………….……  Células Multipotenciales……………………………………………….…...  CELULAS MADRES Página 3
  • 5.
    VII Aplicaciones potencialesde las Células Madre…………………….………….20 Plasticidad Celular___________________________________________ Reprogramación Celular____________________________________ Fuentes de Células Madre…………………………………….………….………… Diferenciaciones de Células Madre……………………………………….……..23  La diferenciación aumenta la eficiencia de las células, pero las convierte en dependientes unas de otras………………………..….…...  En los animales la diferenciación celular comienza en la fase embrionaria de gástrula………...……………………………………………  Diferenciación y Potencialidad……………………………………..………  Las células muy diferenciadas se dividen poco……………….………  El programa genético del ADN comanda la diferenciación Celular……..……………………………………………………………………  La diferenciación resulta de una serie de expresiones genéticas controladas……………..….…………………………………..……….……..  La reproducción de Células sanguíneas es un modelo de diferenciación muy estudiado………………………………………..…… CELULAS MADRES Página 4
  • 6.
     El nematodoCaenorhabditis elegans es un buen modelo para el estudio de la diferenciación…………..…………………………..  Diferenciación celular en cáncer…………………………………………. XII Estudio de las Células Madre ………………….……………………………42 XIII Cultivo de células madre…………………………………………………………48  ¿Cómo se consigue el cultivo de células madre?……………………  Cultivo de células madre embrionarias………………………………….  Cultivo de células madre adultas………………………………………… Células madre embrionarias vs. células madre adultas………………………………………………………………... VII Usos del cultivo de células madre………………….………….………54  Aplicación ……………………………………………..………………………  Cultivo de células madre para la reparación de corneas…………………………………………………………………………  Reparación del musculo cardiaco con uso de células madres………..  Utilización de las células madre del cordón umbilical…………………  Ventajas del uso del cordón umbilical………………………….………..  Terapias de células madre………………………………………………… CELULAS MADRES Página 5
  • 7.
     Remplazo dela piel……………………………………………………….  Tratamiento para la diabetes……………………………………………..  Trasplante de células madre……………………………………………  Trasplante de células madre solo en niñospor ahora……………….  Trasplante de células cerebrales………………..………………………  Trasplante de medula osea……………………………………  Alogénico……………………………………………………….….  Singénico…………………………………………………………..  Antólogo…………………………………………………………… VIII Ingeniería de las Células Madre… …………………………43  Las células madres embrionarias forman cualquier parte del cuerpo………………………………………………………………  Las células madre epidérmicas pueden reparar tejidos………………………………………………..…………………………  Las Células Madre neuronales pueden repoblar el S.N.C…………………………………………………………………………  Las células madre de tejidos adultos pueden ser mas versátiles de lo que parecen……………………………………. CELULAS MADRES Página 6
  • 8.
    Clonación Terapéutica………………………..………….53 Técnicas en investigación desarrolladas ……………………………………………………64 Ventajas y Desventajas……………………………………………………….……65  Células madre embrionarias………………………………………..……..  Células madre adultas………………………………………...…………… Cuestiones……………………………………………………..……………………..67  Cuestión Embrionaria…………………………………………………………  Cuestión Religiosa……….………………………………………………….  Cuestión Ética……….…….…………………………………………………  Cuestión Final……………….………………………………………………. Conclusiones…………………………………………………………………….…..72 Glosario……………………………………………………………………………...73 Bibliografía…………………………………………………………………………...74 CELULAS MADRES Página 7
  • 9.
    En el añode 1994 fueron halladas las primeras células o Stem Cell embrionarios humanos que son células progenitoras; las cuales tienen la capacidad de regenerar muchos tejidos. Estas células madres llamadas también celulares troncales se aislaron a partir de un blastocito proceden de fecundación in vitro, se denomina blastocito al embrión de entre una a dos semanas antes de implantarse en el útero materno. En el año de 1998 donde consiguió el primer cultivo por un grupo de investigadores de la universidad de Wisconsin (EEUU) de células madres embrionarias a partir de blastocitos. Las células madres son células autorrenovables, que tiene capacidad de generar una o mas tipos de células diferenciados, cuyo destino no se ha decidido, ya que se pueden transformar en varios tipos de células diferentes a través de un proceso denominado DIFERENCIACION, esta sin embargo en la cual las células adquiere una especialización dentro de un tipo celular distinto. Las células madres son conocidas también como trocos embrionarios (troncales) debido que se encuentran en los embriones y además son los encargados de transformarse en todas las demás células en el cuerpo humano, desde la piel hasta lo que forman los pulmones. También se pueden convertir en el cabello que cubre el cráneo y la retina de los ojos porque en realidad cada parte del ser humano fue una vez una célula madre. Cord Blood Reistry explica que las células madre son bloques constructores de la sangre y del sistema inmunológico. En nuestro organismo existe tres tipos de fuentes de células madres: la medula ósea que constituye un ejemplo claro de células madre órgano – especificas. Otras fuentes son las SANGRE PERIFERICA y la SANGRE DEL CORDON UMBILICAL tanto en in-vitrio (laboratorio) como es vitrio (en un modelo animal utilizándolos para reparación de tejidos dañados. Pero estas células madre existen en muchos más órganos del cuerpo humano, y podemos encontrar en la literatura científica como ya se ha aislado células madre de adulto de la piel, grasa subcutánea, musculo cardiaco y esqueleto, cerebro, retina, páncreas. En conclusión la célula madre o Stem Cell o mejor conocidas como células troncales son organismos muy especializados, que interviene en la formación del cuerpo en el estado prenatal, ya sea en la formación de las células sanguíneas, elementos formes de la sangre, los tres tipos de los glóbulos blancos, células de la piel, células pulmonares y hasta en retinas. También es importante en la cura de enfermedades como es el caso de la diabetes, la influencia hepática o renal, Parkinson, Alzheimer, enfermedades cardiacas, lesiones de medula espinal artritis reumatoide. Estos casos de trataran mas delante de los siguientes capítulos. CELULAS MADRES Página 8
  • 10.
     Célula madreo Stem Cell se define como una célula progenitora, auto renovable, capaz de regenerar uno o más tipos de células diferenciales.  Las células madres son células cuyos destino todavía no se ha “decidido” Se pueden transformar en varios tipos de células diferentes, a través de un proceso denominado “diferenciación”. La diferenciación sin embargo es la cualidad por la cual la célula adquiere ya una especialización dentro de un tipo celular concreto que le hace no poder convertirse en otro tipo celular distinto.  Las células madres son también conocidas como troncos embrionarios por se encuentran en los embriones y son las encargadas de transformarse en todas las demás células en el cuerpo humano, desde la piel hasta las que forman los pulmones. También se convierten en el cabello que cubre el cráneo y en las retinas de los ojos. Cada parte del ser humano fue una sola ves una célula madre.  Según explica la Cord Blood Registry en una pagina web, las células madre son bloques constructores de la sangre y del sistema inmunológico. E n nuestro organismo existen tres tipos de células madre: la célula ósea, la sangre periférica y la sangre del cordón umbilical.  Las células estaminales son células indiferenciadas, no especializadas, se poseen simultáneamente la capacidad de renovarse así mismas por división celular durante varios periodos de tiempo (auto-renovación) y que, bajo ciertas condiciones fisiológicas o experimentales, pueden ser inducidas a transformarse en diferente.  Las células madre o troncales (Stem =vástago) son células que dan origen a otras células mas especializadas, a través del proceso conocido como diferenciación celular. CELULAS MADRES Página 9
  • 11.
    Los científicos descubrieronhace más de 20 años el modo de obtener células madre de embriones de ratones. Sin embargo, la primera vez que se obtuvieron células madre embrionarias humana fue en 1994. Se aislaron a partir de un blastocito procedente in vitrio (FIV) Blastocito es el nombre que recibe el embrión de entre una o dos semanas antes de implantarse en el útero materno. Pero no fue hasta finales del año 1998 cuando un grupo de investigadores de la universidad de Wisconsin (EEUU) consiguió el primer cultivo en el laboratorio de células madre embrionarias humanas a partir de blastocitos. Un cultivo o línea celular es un conjunto de células que se dividen continuamente en el laboratorio. El poder crecer y mantener estas células in vitrio supuso el comienzo del boom de las células madre. A partir de ese momento, grupos de investigadores de todo el mundo han estudiado las características moleculares de estas células y han desarrollado sistemas mas eficientes para cultivarlas in vitrio. Además, se han hecho avances muy importantes a la hora de dirigir estas hacia un tipo celular concreto. CELULAS MADRES Página 10
  • 12.
    Cuando una célulagerminal masculina fecunda un ovulo, el proceso origina una célula madre. Algunos científicos consideran que el cigoto constituye en si mismo una célula madre, mientras que otros creen que debe experimentar algunas divisiones que den origen a las células madre. El desarrollo humano comienza cuando la cabeza del gameto masculino (espermatozoide) penetra la pared de la célula de la gameta femenina (ovulo o huevo), los núcleos de las dos células se fusionan entre si y el material genético (DNA) de ambas- cada uno de 23 cromosomas – se conjugan. Este proceso, que es llamado fertilización o concepción, da origen a un individuo enteramente nuevo y único llamado “cigoto”. El cigoto es totipotente, es decir puede dar lugar a todas las células del feto y a la parte embrionaria de la placenta. El proceso de desarrollo continúa con la primera división celular. En las horas posteriores a la fertilización, el individuo llamado cigoto se divide en dos células iguales entre si, cada una de las cuales es totipotente. Este par se divide nuevamente, produciendo cuatro células Totipotenciales, y otra vez produciendo ocho. Y así sucesivamente. Aproximadamente en el quinto día, el conjunto de células Totipotenciales comienza a tomar la forma característica de una esfera hueca, como una diminuta pelota de básquet. La esfera tiene una capa de células en el exterior y un grupo de células en el interior llamadas “masa de células externas” (parecen un grupo de pedacitos de mármol pegados al interior de una pelota de básquet). En esta etapa cada célula individual se llamas “blastómero” (ira a formar la placenta y otros tejidos necesarios para el desarrollo del feto en el útero), mientras que las células de la masa interior – también llamadas “células embrionarios” – formaran prácticamente la totalidad de los órganos y tejidos del cuerpo humano. Conforme el embrión se va desarrollando, sus células van perdiendo esta propiedad (totipotencia) de forma progresiva, llegando a la fase de blástula o blastocito en la que contiene células pluripotentes (células madre embrionarios) capaces de diferenciarse en cualquier célula del organismo salvo las de la parte embrionaria de la placenta. Conforme avanza el desarrollo embrionario se forman diferentes poblaciones de células madre con una potencialidad de regenerar tejidos cada vez mas restringida. Estas células producirán entonces células del tejido óseo, células sanguíneas, células musculares o de la piel y, en resumen, todas las células especializadas que forman parte de los tejidos del cuerpo humano. No obstante, en los individuos adultos hay un pequeño número de células madre que permanece en cada órgano del cuerpo, sobre todo con objeto reparar los daños que se puedan producen en esos tejidos. CELULAS MADRES Página 11
  • 13.
    Existen células madre,tanto en tejidos del adulto que están en continuo proceso de división (por ejemplo las células por la sangre), como en tejidos en los que no existen divisiones, como el tejido muscular o el cerebro. En el tejido muscular. Por ejemplo las células madre se encuentran embebidas en las fibras musculares y se activan en caso de que el tejido sea dañado. Pero para explorar los usos médicos d estas células, los científicos necesitan líneas celulares de células madre. Esas líneas son colonias de células madre que crecen y se multiplican en cultivo, es decir, en un medio de cultivo de laboratorio que contiene los nutrientes necesarios para su desarrollo. Estas líneas celulares constituyen una fuente inagotable de material para investigar. Sin embargo, las células madre también envejecen y las células madre viejas no son tan versátiles como las jóvenes; esto hace que las células madre embrionarias sean las mas requeridas en la investigaciones. CELULAS MADRES Página 12
  • 14.
    En los animalessuperiores las células madres se han clasificado en dos grupos: las células madres embrionarias (embrionic Stem o Escells.) son células que derivan de la masa celular interna del embrión en estadio de blastocito (7-14 días) y son capaces de generar todos los diferentes tipos celulares del cuerpo por ello se llaman células Pluripotenciales. De esta células se derivaran otras muchas divisiones celulares, el otro tipo de células, la célula madre órgano especificas. Estas células son Multipotenciales, es decir, son capaces de originar las células de un órgano concreto en el embrión y en el adulto. El ejemplo mas claro de células madre órgano-especificas, es el de las células de la médula ósea que son capaces de generar todos los tipos celulares de la sangre y del sistema inmune. Pero estas células medres existen en muchos mas órganos del cuerpo humano y podemos encontrar en la literatura científica como ya se han aislado células madres en adultos de la piel, grasa subcutánea. Musculo cardiaco y esquelético, cerebro, retina, páncreas.  Células embrionarias Cuando el embrión tiene tan solo unos pocos días y no es mas que una bola de células, una pequeña región conocida como masa celular interna (MCI) puede ser aislada y cultivada in vitro. La MCI tiene el potencial de generar todos los tipos de tejidos del organismo adulto (multipotencia). De hecho, si no se interviene, a partir de estas células se formara el feto, mientras que de las células que las rodean surgirán la placenta y otros tejidos. Bajo ciertas condiciones de cultivo es posibles generar células madre (CM) embrionarias a partir de la MCI. Las CM embrionarias pueden mantenerse en cultivo durante largo tiempo CELULAS MADRES Página 13
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    ya que poseenla capacidad de auto-renovación –es decir, de producir de forma continua células hija idéntica. Además de esta capacidad de auto-renovación, los científicos han descubierto que modificando las condiciones de cultivo de las CM embrionarias es posible haber que se diferencien en proactivamente cualquier tipo celular. Estos descubrimientos llevaron a la idea de que las CM embrionarias podrían proporcionase una fuente virtualmente ilimitada de células especializadas para varias terapias de sustitución (células cerebrales para trastornos neurodegenerativos, células cardiacas para enfermedades del corazón, etc.). Además, la creación d embriones por clonación terapéutica podría permitir a los científicos crear CM embrionarias idénticas a las de los pacientes. Y evitar así problemas de rechazo de tejidos. Células madres embrionarias las cuales se pueden aislar de la masa celular interna del blastocito (etapa embrionaria cuando ocurre la implantación). En humanos, se están usando el excedente de embriones que no se han usado para fertilización in vitro. Esto ha causado controversia pues al querer obtener las células madre embrionarias del blastocito, se destruye el embrión el cual se podría implantar para dar lugar a un bebe o también simplemente a ser descartado. Células embrionarias germinales que pueden ser aislados del precursor de las gónadas en fetos abortados. Células embrionarias cancerosas. Estas células se aíslan de teratocarcinomas, es decir, de tumores ocurridos en el feto. Todas estas células se pueden aislar solamente de tejido y mediante tratamientos específicos se puede prevenir su diferenciación. CELULAS MADRES Página 14
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     Células adultas Unacélula adulta es una progenitora no diferenciada que puede renovarse constantemente órganos para reparar los daños que se puedan producen en los tejidos. Los investigación sobre células madre adultas comenzó hace alrededor de 40 años cuando las investigadores descubrieron que en la medula ósea existían dos tipos de células madre. Más tarde se han identificado progenitoras celulares en otros órganos y tejidos. La medula ósea ha demostrado ser, hasta el momento, la mejor fuente de células madre dentro del organismo adulto. El método que se emplea para obtener las progenitoras celulares es el aspirado del contenido medular mediante la función de un hueso. El material que se obtiene pasa por una serie de procesos de cribado para separar las células. Y el preparado resultante se inyecta al paciente. Una vez dentro del organismo, las progenitoras celulares se dirigen a la zona dañada para reparan alteraciones. Parece que las células madre adultas tienen un gran potencial y quizá mas facilidades que las células madre embrionarias puesto que se puede partir de células del propio individuo y, por tanto, con las misma carga genética. Esto solventa, además, los cesios problemas éticos de manipular y destruir embriones.  Células fetales Se obtienen a partir del cordón umbilical y tiene característica similar a las adultas. Las células madre no existen solo en el embrión, también existen tejidos fetales y adultos, aunque su numero relativo y, según se cree, su multipotencia disminuye con la edad. Los tejidos fetales son, por tanto, una fuente de células madre cualitativamente mejores que los obtenidos del tejido adulto. Pero son menos multipotentes que las CM embrionarias. Una ventaja significativa de las células fetales sobre las CM embrionaria es que su utilización provoca menos debate ético ya que pueden ser aislados de fetos cuyo desarrollo ha sido interrumpido por razones, o debido a un aborto natural. CELULAS MADRES Página 15
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    Las células madredel cerebro de fetos humanos han sido usadas para tratar pacientes con la enfermedad de Parkinson y en algunos casos se ha conseguido una mejora clínica sostenida. A pesar de este aparente nivel de éxito, las células madre fetal tiene un inconveniente fundamental: el material de origen es extremadamente limitado. Una limitación adicional es que las células fetales no tienen casi ningún uso para las terapias de paciente idéntico (a menos que se desarrollen técnicas in útero que permitan que el mismo feto sea tratado). Por estas razones, el uso de células fetales tiene limitaciones tanto en el abanico de enfermedades como el número de pacientes que pueden tratar. Por ello es improbable que contribuyan de forma significativa a la batería de terapias celulares utilizadas para luchar las enfermedades. Potencial de células madre  Células toti potenciales:  Del latín totus: pueden originar cualquiera de los más de 200 tipos de células que forman un organismo y, por tanto cualquier tejido. Solo se pueden obtener en las primeras fases del desarrollo de un embrión, el zigoto, la fusión del ovulo y el espermatozoide, seria un ejemplo de célula totipotente.  Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo. Cualquiera célula totipotente colocada en el útero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo.  El paradigma de célula totipotente es el cigoto (ovulo recién fecundado) que, de un modo natural, da lugar al organismo adulto en su totalidad: también son células totipotentes las células del embrión en sus primeras divisiones (de modo que, si estas células se separan, cada una de ellas dará lugar a un embrión, obteniéndose, así, dos, tres, cuatro o mas individuos distintos (aunque todos ellos genéticamente idénticos).  A las 24 horas se produce la primera división celular. En sus primeros estados (sus primeras divisiones celulares), el ADN del zigoto tiene la peculiaridad de permanecer CELULAS MADRES Página 16
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    puro, sin plegamientos.Por tanto, si separamos artificialmente las dos primeras células del zigoto bicelular, comprobaríamos que cada célula genera un embrión.  Estas células del embrión en sus fases iníciales se llaman células Totipotenciales, es decir, que pueden dar lugar a todo un individuo.  Células Pluripotenciales: A medida que el embrión sigue su desarrollo y se van produciendo más divisiones celulares, las células embrionarias se van diferenciando hacia funciones y estirpes celulares determinadas. Esta diferenciación de consigue a través de los plegamientos en el ADN celular, que dejan ilegibles los genes que no va a necesitar expresar esa célula. De esta forma, cuando el embrión ya esta en fase de blastocito (7-14 días postfecundacion), si extrajéramos artificialmente las células de su masa celular interna y las cultivaremos, nuncadarían ligar aun embrión completo, sino a estirpes celulares determinadas por lo genes que en ese momento se pueden leer. Estas células que tiene capacidad para dar lugar a cualquier estirpe celular, pero no aun embrión completo, las denominamos células Pluripotenciales. En el caso descrito, estas células Pluripotenciales se llamarían también células madre embrionarias o StemCell embrionarias. En sus sucesivas divisiones, la célula madre embrionaria va permitiendo su capacidad de dar lugar a todos los distintos tejidos, al tiempo que empiezan a diferenciarse, a especializarse hacia un tejido u otro. Las células en su desarrollo poseen dos cualidades básicas: la pluripotencialidad, y la diferenciación, que se contraponen: cuanta mas pluripotencialidad posee una célula, menos grado de diferenciación tiene, y al revés. La pluripotencialidad, propia de la célula inmadura o indiferenciada, es la capacidad de una célula para convertirse en todas las posibles estirpes celulares, la diferenciación sin embargo sin embargo es la cualidad por la cual la célula adquiere ya una especialización dentro de un tipo celular concreto que le hace no poder convertirse e otro tipo celular distinto. En el embrión existen gran cantidad de células Pluripotenciales que se multiplican en gran velocidad para ir dando lugar las diferentes partes y órganos del individuo a medida que proliferan esas células, se van diversificando hacia un órgano y otro corporal, produciéndose la especialización: esa célula esta ahí con una ubicación, y con una función concreta. Así pues, cuando el feto se encuentra aproximadamente en 3 meses de vida (fin de la etapa de organogénesis), la mayor parte de sus células ya se hallan diferenciadas según el tipo celular CELULAS MADRES Página 17
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    que se necesitapara cada órgano. Tras el nacimiento, prácticamente todos los tejidos, sobre todo aquellos que mas se renuevan, conservan una cantidad pequeña variable de células Pluripotenciales capases de multiplicarse y poder así proporcionar células con el fin de renovar y reparar los tejidos en los que residen. Esas células formadas de múltiples células hijas, están programadas para regenerar el tejido donde residen, se llaman células Multipotenciales. Son otros tipos de célula madre o protejenitoras (StemCell)  Células Multipotenciales La multipotencialidad se define como la capacidad de generar células pero solo del tipo celular del tejido al que pertenece o residen. Estas células existen, y están presentes en la mayoría de los órganos de la economía corporal del adulto, y conviviendo en su órgano con el resto de las células diferenciales, tiene una propiedad única: dar lugar a los distintos tipos celulares que componente el órgano en el que residen con el fin, por ejemplo, de renovar las poblaciones de células que van envejeciendo. Un ejemplo. El corazón esta compuesto por millones de células de distintas estirpes: células musculares, células endoteliales de revestimiento en los vasos del corazón, células de conducción del impulso nervioso… Muchas de esascélulas citadas, no pueden dividirse, y así se llegaran a dividir, solo darían lugar a células iguales a ellas. Ahora bien, se ha descubierto recientemente que existen células en el corazón- células madre cardiacas, que conviviendo con las antes citadas, tienen la capacidad de dividirse y dar lugar a células de las tres estirpes citadas. Esta células algunos las llaman Multipotenciales, por su capacidad para dar regenerar células del órgano en el residen. Algunos autores han llamado a estas células madre del adulto, célula madre órgano – específicas, para diferenciarlas de las embrionarias. En el caso que se produzca un infarto de pequeño tamaño, esas células pueden cubrir esa zona infartada con células cardiacas y endoteniales generadas por ellas. Estas células madres también se han encontrado en muchos otros órganos: cerebro, hígado, piel, retina, medula ósea… La capacidad de estas células madre de adulto para regenerar zonas dañadas es muy limitada, y se ciñe solo a zonas de pequeños infartos. Grandes áreas de infarto no son susceptibles de ser generadas por estas células. Por ejemplo: algunas de estas células que nosotros tenemos en la célula ósea se dividen continuamente y su descendencia da lugar a los distintos tipos celulares que circulan por la sangre (glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas), estas células reciben el nombre de células madres hematopoyéticas. Parece ser (por lo menos así se ha creído hasta ahora) que, en el organismo, estas células no se transforman ni en neuronas, ni en células musculares, ni óseas ni de cualquier otro tipo que no sea las células sanguíneas antes mencionadas: son, por tanto, células madre multipotentes pero no pluripotentes. CELULAS MADRES Página 18
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    CELULAS MADRE NEURALES: Lascélulas madres neurales son capaces de ser aisladas y crecer en cultivo de cadáveres. El tejido del cerebro vive dos horas después que de morir haya sido conservado y las células madres adultas neurales crecen en este cultivo. Las células Neurales en el cultivo se diferencian en varios tipos:  Infusión Del Crecimiento Transformador: El factor alfa en cerebros dañados de ratas indujo la rápida proliferación de células madre neural seguido por la migración de progenitores neurales y gliales. Ocurrieron subsecuentes incrementos en números de neuronas diferenciadas, trataron ratas, a quienes su cerebro dañado se asemeja al visto en la enfermedad del Parkinson. De este modo se pudo observar que el cerebro contiene células madre capaces de ser simuladas por factores de crecimiento para proliferar, migrar en forma especifica y diferenciarse en neuronas. Este encuentro tiene implicaciones significantes con respecto al desarrollo de tratamientos, tanto para trauma neural agudo, como también para enfermedades neurodegenerativas. La información predice una estrategia alternativa para las mitologías actuales de transplante de células para el tratamiento de problemas degenerativos.  Células Neurales Implantadas: Infiltran tumores cerebrales, estos muestran la habilidad de migrar extensivamente por todo el cerebro para alcanzar los sitios de daño. Los resultados sugieren que la migración puede ser extensiva, aun en el cerebro adulto y a lo largo de todas las rutas no esteotípicas.  Células Madres Neurales del humano y ratón adultos podrían ser reproducidos a la forma de musculo esquelético. Investigaciones Italianas han transformado células madre neurales adultos de humanos y ratones cambiando las células en músculo. La transformación no solo toma lugar en cultivo, sino también después de la inyección en ratones, de este modo la mas obvia posibilidad es en el área de distrofia muscular, auto transplante eliminando todos los problemas de compatibilidad inmunológica y rechazo.  Células Madre Neural adultos de rata mostraron varios tipos de conexiones de nervios funcionales de cultivo.  Cultivos de Células Madre del cordón espinal de la rata generan neuronas, astrocitos y oligodendrocitos. CELULAS MADRES Página 20
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    Transplantes en elhipocampo resulto en integración en el agujero celular granular y diferenciaron de fenotipos con células astrogliales y oligodendrogliales. CELULAS MADRE DE LA RETINA: Estudios en el centro médico de la universidad de NEBRASCA han aislado Células Madre Neurales de células del ojo humano. Las células en cultivo muestran la habilidad de auto renovarse y pueden diferenciarse mostrando características de retina, neuronas y glía. Las Células Madre Adultos fueron encontradas en humanos vivos y ratones. Mientras en el ojo, las células aparentes están bajo un control inhibitorio pero una vez removidos y puestas en cultivo estas crecen. Los científicos esperan aprender como estimular las Células Madre en el interior del ojo, para que de este modo su propia función pueda ser restaurada. Los resultados abren el camino a posible regeneración de problemas de retina. CELULAS MADRE DEL PÁNCREAS: Las investigaciones muestran que las células del conducto pancreático también han crecido exitosamente In Vitro e inducidas a diferenciarse. No solo el uso de células del conducto pancreático evita la controversia del uso de células fetales sino que hay mucho menos problemas biológicos asociados con crear Células Beta de células de conducto pancreático por ejemplo: Células Madre Embrionarias. Los autores también hacen notar que las células productoras de Insulina habían sido derivadas de Células Madre embrionarias de ratón Pero este procedimiento de origen a la proliferación de células y por lo tanto potencialmente células malignas en lugar de maduras. Los autores notan que cuando la naturaleza de la ontogenia de las células Beta del páncreas es completamente entendida, podemos ser capaces de imitar este proceso In Vitro para propagar células Beta. Este desarrollo claramente podría ser bienvenido porque evitaría la necesidad de clonación terapéutica sin toda la controversia de crear embriones humanos únicamente para uso medico. Los autores concluyen que: de las técnicas descritas anteriormente, la más promisoria es la generación de células beta a partir del conducto pancreático. CELULAS MADRE DE LA MEDULA OSEA Y SANGUINEA: Se demostró la habilita de una célula madre de ósea para repoblar, formando células medulares y sanguíneas, y también se diferencian en células funcionales del hígado, pulmón, CELULAS MADRES Página 21
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    tracto gastrointestinal yesófago, estomago, intestino y colon y piel, pudiendo también formar formas funcionales de células en el corazón y músculo esquelético. Investigaciones mostraron que células madre de la medula ósea podría formar musculo cardiaco y vasos sanguíneos en ratones que habían sufrido daños cardiacos. Ellos notaron que sus resultados demuestran el potencial de la célula madre de la medula ósea para reparar el corazón, sugieren una estrategia terapéutica que eventualmente podría beneficiar pacientes con ataques cardiacos también sugirieron la circulación de células madre para contribuir naturalmente a reparar daños. Se inyectaron células madre en el área del corazón donde el daño había sido inducido. Formo miocardio ocupando 68% de la porción del ventrículo dañado y días después de trasplantar células madre de la medula ósea abarco la proliferación de mitosis y estructuras vasculares. Los estudios indican que las células madre de la médula ósea pueden generar nuevo miocardio, mejorando el resultado de problemas de arterias coronarias. Estudios sugieren que el transplante intercerebral de células madre de medula ósea podría ser potencialmente usado para inducir plasticidad en isquemia cerebral. Se demostró que en ratones las células madres adultas de la medula ósea pueden migrar a todo el cerebro y diferenciarse en células neuronales. Estos descubrimientos plantean la posibilidad de quelas células derivadas de la medula ósea pueden proveer una fuente alternativa de neuronas en pacientes con trastornos neurodegenerativos daños del sistema nervioso central. CELULAS MADRE DE LA MEDULA OSEA Y SANGUINEA:  CÉLULAS MADRE ADULTAS DEL HÍGADO FORANA TEJIDO DEL CORAZÓN. Científicos del centro medico de la universidad de SUKE (EEUU) demostraron que las células del hígado podrían transformarse en tejido del corazón dijeron que evidencias recientes sugirieren que las células madres derivadas del adulto, como sus contrapartes embrionarias son Pluripotentes y que estos resultados demuestran que las células madres adultas derivadas del hígado responden al micro ambiente del tejido del corazón adulto y se diferencian en miocitos maduros.  CULTIVO DESARROLLADO Y SISTEMA DE SEPARACIÓN DE CÉLULAS MADRES DEL HÍGADO. Cuando las células madres aisladas fueron transplantadas en el bazo del ratón, estas células migraron al hígado y se diferenciaron en células maduras hepáticas. Los autores sugieren que este método podría ser usado para aislar células madres hepáticas y suplantarlas completamente en un trasplante de órganos. CELULAS MADRES Página 22
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     PRIMERA PURIFICACIONY EXPANSION DE CELULAS MADRE ADULTAS HEPATICAS LOGRADO L a habilidad de estas células madres para expandirse extensivamente contrasta con el limite expansión potencial de la mayoría de células hepáticas vivas los cuales típicamente experimentales solo unas cuantas divisiones celulares en cultivo para sobrevivir de acorde al Dr. Reídle. Además del perfil antigénico y los métodos de purificación de las células las condiciones de cultivos recientes fueron descritas que permitan la expansión de una simple célula madre hepática a una colonia de células conteniendo ambas HEPATOCITOS y las células del conductor biliar. La más rigurosa prueba de la clonación y bipentencialidad de las células.  CORAZON, VASOS SANGUINEOS Y VALVULAS DEL CORAZON TEJIDO DEL CORAZON PUEDE SER REGENERADO APARIR DE CELULAS MADRES Investigaciones del colegio médico de New York demostraron la regeneración del corazón después de un ataque cardiaco. El estudio indica que el corazón puede contener su propia célula madre, la cual podría ser estimulada para crecer y reparar daños después de ataques cardiacos.  CELULAS MADRE DEL TEJIDO GRASO Científicos de la universidad de PENOYLVANIA han sido capaces de aislar células madre del tejido graso y convertirlos en células óseas. Esta es una forma fuente potencialmente ilimitada de células para que se vuelvan células maduras de diferentes tipos. El Dr. LOIS-P. BUCKY; el dijo que otros estudios estuvieron investigando para formar músculos a partir de células madres adipositas. El denoto que con la grasa hay un amplio suplemento de células al cual es fácil de obtener. El trabajo fue reportado en una junta en la Sociedad Americana de Cirugía Plástica en los Ángeles.  ESPERMATOGONIAS El desarrollo de las técnicas para el trasplante de espermatogonia ha dado nuevos ímpetus para alcanzar células madre. Las posibilidades abiertas para esta técnica incluyen: a) Nuevos modos de estudiar aspectos de espermatogonias b) La generación de grandes animales domésticos transgénicos CELULAS MADRES Página 23
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    c) La protecciónde pacientes jóvenes de cáncer de infertilidad a partir de quimioterapia o radioterapia El trasplante de células madre espermatogonias por todo lo anterior, abarca en número de pasos. Primero la célula tiene que ser aisladas y posiblemente purificadas. Segundo debería ser posible la crió preservación de las células madre, por ejemplo, hasta que los niños hayan alcanzado la pubertad. Tercero debería ser posible cultivar cellas madre espermagonias por un prolongado periodo de tiempo el cual también permitirá la transfeccion y la subsecuente selección células estables transfectadas. En cuanto en caso de estudios animales los testículos hospederos deberían ser vaciados de células madre endógenas. Esto es probablemente mejor hecho por irradiación local. Finalmente las células madre tendrían que ser trasplantadas.  PARA EL REEMPLAZO DE ÓRGANOS Briistle fue uno de los primeros mostrar que las células madre embrionarias de ratón podrían ayudar a tratar modelos de enfermedades animales en las cuales las neuronas carecen de capas de mielina. En otros tejidos, al menos los científicos están de acuerdo que los resultados son alentadores. En los meses pasados, una serie de documentos han forzado la idea que las células en la medula óseas pueda responder ha señales de tejido dañando y ayudar a repararlo. Recientemente los doctores solo habían intentado usar células madre de la medula ósea para reconstruir la sangre o el sistema inmune. Pero el año pasado dos equipos reportaron que las células derivadas de ratón de la medula ósea podrían llegar a convertirse en neuronas. En abril, otro grupo reportaron que las células derivadas de la medula ósea podrían ayudar a reparar músculos cardiaco dañado. En unos estudios puros del colegio médico de New York indujo ataques cardiacos en 30 ratones. Ellos después inyectaron células de la medula ósea en el tejido cardiaco de los ratones, nueves días después de la inyección de las células trasplantadas, formaron nuevo tejido muscular cardiaco así como vasos sanguíneos, en doce de los 30 ratones, el equipo reporto una constante mejora. En otro estudio en la universidad de COLUMBI aislaron células de medula ósea de humanos voluntarios, después inyectaron en las células el equipo había inducido ataques cardiacos. Las señales del daño del corazón evidentemente atrajeron las células trasplantadas. Dos semanas después de las inyecciones los capilares hechos de células humanas representaron una cuarta parte de los capilares en el corazón, cuatros meses después de la operación, las ratas que recibieron vasos sanguíneos precursores tenían significativamente menos costra y CELULAS MADRES Página 24
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    mejor función delcorazón que el control de ratas. Quizás más impresionantes, es que los científicos reportaron que una simple célula madre de la medula ósea de un ratón adulto puede multiplicarse y contribuir a formar tejido pulmonar, hepático, intestinal y tisular de ratones experimentales. Los estudios que en grupo de células purificadas de medula ósea tenía el potencial de multiplicarse y dar origen a todo tipo de célula sanguínea, para aislarlas estas células han sido muy difíciles. Para incrementar las oportunidades de capturar células elusivas Diane de la universidad de YALE de New Cork presentaron un doble trasplante de medula ósea. Ellos primero inyectaron células madre de medula ósea en ratón hembra, adherida con proteína verde fluorescente, en el torrente sanguíneo de ratones hembra que habían recibido una dosis de radiación. Dos días después ellos mataron el receptor de ratones y aislados un penado de células verdes que habían tomado residencia en la medula ósea (previos estudios han sugerido que las células trasplantadas más primitivas se alojen en la medula ósea). Ellos después inyectaron ratones irradiados con solo una de células verdes acompañados por células derivadas de la medula ósea que sobrevivieron por un mes cuando los científicos mataron a los ratones. Sobrevivientes 11 meses después del segundo transplante, encontraron progenie de células madre en los pulmones, piel, intestino e hígado así como hueso y sangre de músculo, pueden dar lugar a una célula de la sangre. REPROGRAMACIÓN CELULAR Se produce cuando el perfil de genes concretos que se expresan en un determinado tipo celular, se alteran, y genes que dejaron de expresarse en una determinada etapa del desarrollo vuelven a expresarse. Es el cambio en la expresión genética que permite que un tipo de célula se transforme en un tipo distinto. Cambios de fenotipo celular: • Diferenciación: células madre dan origen a linajes de células que cambian sucesivamente el fenotipo hasta llegara células adultas maduras. • Desdiferenciación: Célula diferenciada adquiere características de una más inmadura. • Transdiferenciación: Célula diferenciada se transforma directamente en célula diferenciada de distinto tipo! • Transdeterminación: Progenitora de un linaje se transforma en progenitora distinto linaje. Los cambios del fenotipo celular se producen sin modificación de la secuencia del ADN de los cromosomas. CELULAS MADRES Página 25
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    Células IPS.- Lascélulas madre pluripotenciales inducidas se presentaron por primera vez en el año 2006 y en 2007 a partir de células humanas. Las células madre pluripotentes inducidas son un tipo de célula madre con características pluripotenciales, que derivan artificialmente de una célula que inicialmente no era pluripotencial. Se cree que las células pluripotenciales inducidas son idénticas en muchos aspectos a las células pluripotenciales naturales. Factores de reprogramación La regulación del estado de pluripotencia está mediada principalmente por Oct4, Sox2 y Nanog.La publicación de los resultados del grupo de Takahashi y Yamanaka, en el 2006, presentando evidencia de que un grupo de cuatro factores de transcripción, Oct3/4, Sox2, Klf4 y c-Myc. Oct4 (Pou5fl). Pertenece a la familia de factores de transcripción Oct (octámero) y juega un papel clave en el mantenimiento de la pluripotencia. La deficiencia de Oct4 en embriones es letal. Sox2. Coopera activamente con Oct4 en la regulación de genes implicados en el mantenimiento de la pluripotencia como Nanog, Fgf4* osteopontina y Lefty. Kfl4. Es un miembro de la familia de factores de transcripción KruppeWike que se expresa en ESCs. Su papel en el proceso de reprogramación parece estar relacionado con la inhibición de p53, previniendo la salida de las células del ciclo celular y contrarrestando la acción de c-Myc * c-Myc Es un factor de transcripción con múltiples dominios y un potente oncogén, implicado en la proliferación celular, la replicación del ADN, la inhibición de la diferenciación celular y la metástasis. Factores de transcripción Son proteínas que participan en la regulación de la transcripción del ADN, activando o reprimiendo la expresión de diversos genes Entre estos factores de transcripción que actúan como oncoproteínas cabe destacar Myc, Max, Myb, Fos, Jun, Reí, Ets, etc. Reprogramación por factores de transcripción • Reprogramación de linaje La diferenciación celular y la determinación de los distintos tipos celulares de cada linaje celular se consideraban procesos irreversibles que se producían durante el desarrollo. Trabajos recientes habían conseguido ya revertir fibroblastos humanos hacía células pluripotentes utilizando 4 factores de transcripción, lo que hizo pensar a los autores de este trabajo en la posibilidad de inducir directamente distintos tipos de células somáticas a partir de fibroblastos utilizando los factores de transcripción adecuados. Reprogramación celular para inducir la formación de células madre pluripotentes CELULAS MADRES Página 26
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    Por genes de factores de transcripción unidos a vectores virales Prime Gen, una empresa californiana de biotecnología, conjuntamente con Unidyn, fabricante de nanotubos (cilindros.de moléculas de carbono de diámetro) ha anunciado que se pueden sustituir los vectores virales necesarios para la reprogramación celular, por nanotubos de carbono, tras demostrar que con ellos se pueden introducir proteínas complejas (hasta una docena) en células testiculares y la retina. Nuevas posibilidades de reprogramación de células adultas • Reprogramación directa de células adultas: En el Instituto Medico Horward Hughes en colaboración con el Instituto de Células Madre de la Universidad de Harvard, el equipo dirigido por D. Melton ha conseguido reprogramar células adultas de ratón (células exocrinas del páncreas) en células beta productoras de insulina. Con esta técnica se evita el paso intermedio de convertir la célula adulta en una célula pluripotencial. Los factores de transcripción que utilizan son el Ngn3, Pdx'1, Mafa. • Reprogramación de células adultas animales: Un trabajo posterior del Grupo de Yamanaka confirmó que si las células Ips se inyectaban en blastocitos murinos se conseguían quimeras adultas de ratones que eran capaces de transmitir sus características genéticas a la siguiente generación. • Posibles Utilizaciones de las Células Ips • Podrían tener tres posibles aplicaciones: - Para experimentales sobre la diferenciación celular y para valorar posibles diferencias entre células normales y patológicas. - Para estudios farmacológicos, que ahora solo es posible realizar en animales. - Para su uso en la medicina regenerativa. Consecuencias del descubrimiento de células IPS: Por ello, lan Wilmut el creador de la oveja Dolly, manifestaba recientemente que iba a abandonar la clonación para utilizar las células Ips Y el propio James Thomson comentaba (Gina Kolata. The New York Times, 22/11/2007) que probablemente “dentro de una década la guerra de las células madre embrionarias será solo una nota al pie de una página curiosa de la historia de la ciencia". Ventajas e inconvenientes del uso de las células IPS: • No Inducen rechazo Inmunológico: lo que Introduce la posibilidad de crear fármacos específicos para un paciente determinado. • No requiere la utilización de ovocitos humanos, facilidad técnica, costo reducido. CELULAS MADRES Página 27
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    Experiencias preclínicas EnAnimales: En ratones con anemia falciforme. En ratones con párkinson. En ratones con hemofilia A En ratones con infarto de miocardio Importancia de La Reprogramación Celular Es importante por la utilidad que puede tener en la investigación de graves enfermedades y por su probable utilización dentro dei campo de medicina regenerativa y reparadora. Es la capacidad que poseen las células madre de un tejido para producir tipos celulares diferenciados de otro órgano o tejido. Asimismo, ya se ha demostrado que una célula sí puede diferenciarse en otra y volver a su estado original, debido a que la diferenciación no se basa en etapas irreversibles conducidas por reordenamientos génicos, sino por silenciamientos epigenéticos (factores no genéticos determinantes de la ontogenia) o por genes silenciados activados. Plasticidad celular, nueva investigación de la Universidad de La Sabana El Centro de Investigación Biomédica Universidad de La Sabana - Cibus - avanza en un proyecto sobre plasticidad celular, que consiste en reparar tejidos enfermos a partir de aquellos que están sanos y que son extraídos del mismo paciente. De esta manera se pretende evitar el uso de células en estado embrionario que pongan en peligro la vida de un nuevo ser, durante su proceso de fertilización. Así mismo, se pretende evitar la práctica de transplantes que el organismo puede rechazar. El doctor Fernando Lizcano, director de Cibus, comenta que el trabajo se realiza con células pluripotentes que permiten desarrollar cualquier tipo de tejido. "Estas células también se conocen como estamimales pluripotentes y con ellas queremos saber si se puede hacer, lo que se llama plasticidad celular", comentó el científico que funge como presidente de la Asociación de Endocrinología. Este vínculo - explica el experto - puede contribuir a que este tipo de investigaciones tengan un impacto directo en la sociedad y en la comunidad científica. "Me refiero no sólo a esta investigación que está relacionada con la regeneración de tejidos sino también a otras que hemos venido desarrollando en el grupo y que tienen que ver con el cáncer, la obesidad, nutrición, metabolismo y patologías comunes en el mundo moderno." Las prácticas en el laboratorio han permitido al grupo Cibus obtener distintos reconocimientos en el último año. Han recibido el Premio Nacional de Ciencias Básicas de la Asociación de Endocrinología; mención honorífica en la Academia Nacional de Medicina; premio a Mejor trabajo en ciencias básicas en la Fundación Cardioinfantil, premio al Mejor CELULAS MADRES Página 28
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    trabajo en elImoc (Instituto Médico Oftalmológico de Colombia), premio en la IV Jornada de Socialización de Resultados de investigación y premio en Convocatoria Interna realizada en la Universidad de La Sabana. Entre los aspectos que han permitido estos resultados están: el trabajo arduo y en equipo, la constancia, la innovación, la celeridad y la capacidad de superar inconvenientes. "Contamos con personas altamente capacitadas y dos de ellas han recibido el título de Doctor como es el caso de Marina Londoño, de la Universidad de Gunma (Japón) y el doctor Iván Martínez, que hizo sus estudios de doctorado en España", comentó el director del Cibus. "Nuestra contribución en investigación es precisamente tratar de discernir cuáles son las causas de las enfermedades y cómo se pueden curar". FUENTES DE CELULAS MADRE El uso clínico principal de las células madre es como una fuente de células donantes, las cuales son usadas en el reemplazo de células durante las terapias de transplante. Las células madre pueden ser obtenidas de varias fuentes:  Las células madres pueden ser extraídas de fuentes embrionarias, fetales o adultas, de un donante, del propio paciente, se obtienen a través de biopsia y atracción del tejido.  Las células madre pueden ser obtenidas de varias fuentes: Embrionarias de repuesto: las células madre pueden provenir de embriones extra que han sido almacenados en clínicas de fertilidad y que no fueron utilizados por las parejas donantes para la concepción de niños. CELULAS MADRES Página 29
  • 31.
     Los dientesde los infantes han sido identificados como un valiosa fuente de células madre, más fáciles de obtener que las controvertidas células embrionarias, dijeron investigadores del Instituto Hanson en el Royal Hospital Adelaida.  La pulpa de los dientes es una fuente bastante buena de células madre y estas son muy sensibles a su obtención.  Un reciente estudio de la Academia Nacional De Ciencias De Estados Unidos demuestran que se pueden desarrollar neuronas a partir de las células madre obtenidas de los folículos copilares.  Expertos alemanes creen que el testículo humano pueden ser una fuente menos polémicas de células madre, ya que según los estudios en tratamientos futuros al no encontrarse definidas sus células, pueden evolucionas para ser diversos tejidos humanos. CELULAS MADRES Página 30
  • 32.
     Científicos estadounidenseshan descubierto una nueva fuente de células madres en el líquido amniótico que rodea a los embriones en desarrollo, revelo un informe divulgado hoy por la revista “Nature Biotechnology”. Según el informe, esas células madre ya han sido utilizadas para crear tejido muscular, óseo, vasos capilares, nervios y células hepáticas.  Embriones de propósito especia: estos son embriones creados por medio de fertilización in vitrio (artificialmente en el laboratorio) para el propósito específico de obtener células madre.  Otra posibilidad sería aislar Células Madres a partir de embriones generados con propósitos investigativos o crearlos por transferencia nuclear somática (estos últimos con la ventaja de la compatibilidad inmunológica con el paciente).  Fetos abortados: los fetos de desarrollo temprano que han sido abortados contiene células madres, las cuales pueden ser cosechadas.  En la sangre del cordón umbilical de los bebes existe un tipo de célula muy importante para la medicina genética. CELULAS MADRES Página 31
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     Tejido uórganos adultos: se pueden obtener células madres de tejido u órganos provenientes de adultos vivos durante la cirugía.  Cadáveres: el aislamiento y supervivencia de células progenitoras neurales de tejido post- mortem (hasta 20 horas después de la muerte) ha sido reportado y provee una fuente adicional de células madres humana.  Las células madres embrionaria deben ser obtenidas cuando el embrión se encuentra en un estado temprano de su desarrollo, es decir, cuando el huevo fertilizado se ha dividido hasta formar aproximadamente 1.000 células. Estas células se separan y se mantienen en un envase de cultivo celular, deteniendo así el desarrollo embriónico que conlleva a la creación de un individuo. Es por esto que la investigación en células madre embriónicas es el tópico de debates éticos.  Las células madres adultas han sido aisladas de ciertos tejidos como medula ósea, piel o sangre usada para trasplantes. Uno de los inconvenientes de estas últimas ha sido la dificultad en su aislamiento y bajo potencial para diferenciarse, en comparación con las otras fuentes mencionadas. CELULAS MADRES Página 32
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    DIFERENCIACIONES DE CELULASMADRE En este punto se estudia la división del trabajo entre las células que constituyen el cuerpo de los seres pluricelulares. Esa distribución de funciones es consecuencia de la diferenciación celular, que consiste fundamentalmente en lo siguiente: a medida que se forman en el organismo, algunas células pasan a ejercer, con una gran eficiencia, funciones que otras células también realizan, sin embargo, con una menor eficiencia. Por ejemplo, todas las células son capaces de contraer su citoplasma en respuesta a diversos estímulos, ya que la contractilidad es una propiedad general de la materia viva. Sin embargo, algunas células perfeccionan de tal manera su capacidad de contracción, que su eficiencia en esa función pasa a ser centenares de veces superior a la de las demás células. Esas células especializadas en la contracción, que surgen en el embrión, son las células musculares. Del mismo modo, hay células diferenciadas por, la secreción (células nerviosas), para el recubrimiento (células epiteliales), etc. El proceso de diferenciación se inicio durante la evolución, con la aparición de los primeros seres multicelulares, los cuales inicialmente se originaron de colonias de seres unicelulares, colonias de protozoarias posiblemente dieron origen a los animales, y colonias de algas unicelulares heterotróficas deben haber originado a las plantas. Inclusive actualmente es posible encontrar ejemplos de esa transición en los seres vivos unicelulares a seres pluricelulares. El agua pluricelular Volvox es un ejemplo. En esta alga ya se bosqueja un inicio de diferenciación, ya que a pesar de estar constituida por células con el mismo aspecto morfológico, no se trata de células enteramente autónomas, ya que son capaces de sobrevivir separadamente. La evolución ocurre paralelamente con un aumento en la variedad de las células que constituyen el organismo animal. Los espongiarios, por ejemplo, están formados solamente por cinco tipos celulares, pero este número aumentó a lo largo delproceso evolutivo al punto que el cuerpo de un mamífero tiene cerca de 200 tipos de células diferentes.  La diferenciación aumenta la eficiencia de las células, pero las convierte en dependientes unas de otras: Hasta cierto punto, el cuerpo de un animal se puede comparar con el de una sociedad evolucionada donde los individuos, asociándose cooperativa y competitivamente, ejercen funciones especializadas tales como las de un ingeniero, las de un médico o las de un abogado. La diferenciación aumenta mucho la eficiencia del conjunto, pero convierte a las CELULAS MADRES Página 33
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    células dependientes unasde las otras. Cada célula especializada trabaja principalmente en la función que consigue ejercer con una mayor eficiencia. El organismo animal esta constituido por diversos tipos celulares con funciones especificas, todos ellos derivados, por sucesivas divisiones mitóticas, del ovulo fecundado o zigoto. Un ser humano adulto está compuesto por unas 10.13 células de aproximadamente 200tipos diferentes. Después de la fecundación, el zigoto experimenta repetidas divisiones sin aumento de la masa total de protoplasma. Estas divisiones generan células cada vez de menor celular llamada mórula. La mórula adquiere una cavidad, pasando al estado de blástula.  En la animales la diferenciación celular comienza en la fase embrionaria de Gástrula Luego de la etapa de blástula, tiene lugar un proceso llamado gastrulación, que conduce a la formación de un embrión con tres capas germinativas, denominado gástrula, que establece una nueva condición para las células del embrión, se caracteriza por lo siguiente: 1. Comienza una intensa síntesis de proteínas y de RNA, con el consecuente crecimiento del embrión. 2. Tienen lugar intensos movimientos celulares que originan las tres capas germinativas. 3. Tiene lugar el proceso de fijación del destino de las embrionarias. La síntesis del RNA y de las proteínas es poco significativa hasta el inicio de la gastrulación que es cuando el embrión comienza a crecer. Esto implica que en las etapas embrionarias que preceden a la gastrulación genética contenida en el DNA (no hay síntesis de RNA, ni de proteínas). En la gastrulación, los movimientos celulares son muy activos, llevando a la creación de las tres capas embrionarias: ectoblasto, mesoblasto y endoblasto. Más aun, se producen movimientos celulares mucho más complejos por cubrir distancias mayores, los que se proceden en fases embrionarias más avanzadas. La fijación del destino de las células embrionarias en la gastrulación es particularmente importante pues indica que durante este proceso tienen lugar modificaciones en las células embrionarias que determinan su futuro. Este hecho se observa cuando se trasplantan partes de un embrión hacia otro de la misma especie y en la misma fase embrionaria. Cuando esta operación se hace antes de la gastrulación, las células de CELULAS MADRES Página 34
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    desarrollan de acuerdocon los ambientes encontrados en los tejidos embrionarios donde fueron trasplantadas. Sin embrago, si el transplante se efectúa después de la gastrulación, las células van a diferenciación de las células adyacentes no ocurrirá en el lugar del trasplante. Esto significa que, en la fase de gástrula, hay una determinación del destino de las células, que no puede ser fácilmente alterado. Por el contrario, antes de la gástrula, las células transplantadas se toman semejantes a las del lugar donde fueron colocadas. Más aún, el proceso de diferenciación es gradual y aun en un animal adulto las diversas células presentan distintos grados en la diferenciación. La diferenciación celular es un proceso durante el cual tienen lugar modificaciones moleculares y morfológicas con un aumento de la complejidad celular. Desde el punto de vista morfológicas, los organelos juegan un importante rol, dado que estas estructuras se disponen cualitativa y cuantitativamente de tal manera que aumentan la eficiencia y se concentran en las regiones citoplasmáticas donde hay un alto consumo de energía y el retículo endoplásmico rugoso aumenta en las células que secretan proteínas.  Diferenciación y potencialidad. Se podrá entender bien la diferenciación si se considera que cada célula esta premunida de dos características: la diferenciación y la potencialidad. Diferenciación es el grado de la célula: la potencialidad es la capacidad que la célula tiene para originar otros tipos celulares. En cualquier célula, cuanto mayor sea la potencialidad, menor será la diferenciación y viceversa. El ovulo y los primeros blastómeros de la mayoría de las especies animales pueden originar cualquier tipo celular. Estas células poseen 100% de potencialidad y su grado de diferenciación es nulo. El óvulo y los blastómeros de estas células son células, totipotentes. En el otro extremo están, por ejemplo, las células nerviosas y las del musculo cardíaco que perdieron incluso la capacidad de división mitótica sin siquiera poder originar otras células iguales. Estas células son 100% diferenciadas y su potencialidad es nula. Los ejemplos mostrados son extremos y la mayoría de las células presentan grados intermedios de diferenciación y potencialidad. CELULAS MADRES Página 35
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     Las célulasmuy diferenciadas se dividen poco De una manera general, existe una relación inversa entre el grado de diferenciación de una célula y su capacidad de multiplicarse. Las células menos diferenciadas, como las de los embriones muy incipientes, se multiplican intensamente. Por otro lado, las neuronas y las células musculares cardiacas, que son células altamente diferenciadas, no se multiplican. A pesar de esto, este aparente antagonismo entre diferenciadas y capacidad de división mitótica, no es absoluta. Por ejemplo, aun en un animal adulto, las células acinares de la glándula salival parótida y las células hepáticas, que son muy diferenciadas, se dividen por mitosis, sobre todo cuando son estimuladas. La extirpación experimental de parte del hígado de un ratón adulto, por ejemplo, provoca una intensa proliferación de las células hepáticas restantes, que reconstituyen íntegramente la parte extirpada del hígado.  El programa genético del ADN comanda la diferenciación celular La simple multiplicación de los blastómeros, por autocopia, no sería capaz de originar un organismo. Pero el zigoto (óvulo fecundado) contiene en su ADN toda la información necesaria y es potencialmente capaz de realizar todas las funciones que caracterizan las células diferenciadas del organismo. Por otro lado, las células especializadas pierden la capacidad de expresar la mayor parte de la información presente en su ADN, limitándose a expresar solamente aquellos aspectos directamente relacionados con su propia especialización. Por ejemplo, un eritroblasto moviliza parte de su patrimonio génico necesario para la síntesis de la hemoglobina; sin embargo es incapaz de realizar muchas otras funciones metabólicas.la expresión de la información hereditaria contenida en su DNA, esta dedicada principalmente a la síntesis de las enzimas necesarias para la producción del grupo hem, así como para la producción del ARNm de las globinas que en conjunto, constituye la hemoglobina. El DNA es constantemente reprimido en su expresión global, tanto en las células embrionarias como en las células en diferenciación o ya diferenciadas. En un organismo adulto, cada célula tiene información en su DNA capaz de sintetizar una variedad de moléculas mucho mayor de lo que ella de hecho sintetiza. Sería desastroso por ejemplo, si una célula nerviosa produjese queratina, una familia de proteínas que se expresa en las células de la epidermis. Aun cuando las células de la epidermis. Aun cuando las células nerviosas tengan los genes que codifican las queratinas, es evidente reprimitidos. CELULAS MADRES Página 36
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     La DiferenciaResulta De Una Serie De Expresiones Genéticas: ¿Qué es la Diferenciación Celular? En términos generales, la diferenciación celular es el conjunto de procesos que trasforman una célula embrionaria en una célula especializada. como no es posible que se exprese algo que no esté programado antes en el DNA, se puede decir que la diferenciación celular es el resultado de la actuación de una serie de controles de expresión que tienden a especializar la fisiología y también la morfología de una célula, capacitándola eficazmente para una determinada función en detrimetro de muchas otra. El camino que conduce a una célula, desde el estado embrionario a la escencialización, consiste en una serie de expresiones y represiones genéticas controladas. Cuáles son estos mecanismos y cómo se integran ellos para originar el organismo, son los problemas centrales de la diferenciación celular.  La producción de Células Sanguíneas es un modelo de diferenciación bien estudiada. En estructuras como la célula ósea roja y en el revestimiento del intestino y del estómago, cuyas células se reproducen rápidamente y se diferenciación generando vatios tipos celulares, el conocimiento de célula madre o célula troncal (Stem Cell) es muy importante para comprender la diferenciación celular. Las células troncales son células poco diferenciadas, que se dividen continuamente durante la vida del animal, produciendo células que se pueden evolucionar para generar células troncales, originadas por división de las preexistentes, permanecen como tales, no diferenciándose y por lo tanto, manteniendo así una base de células poco diferenciadas. Por esta razón son llamadas células madres. Si todas las células troncalesque se dividen entraron en diferenciación, la reserva de células troncales desaparecería. El estudio de las células troncales de la médula ósea roja (la médula ósea amarilla está constituida por células adiposas y no forma células sanguíneas), ha sido desarrollado recientemente gracias a las técnicas que permitieron experimentos de hemocitopoyéticas habían sido previamente destruidas por altas dosis de rayos x. en esto las condiciones, se desarrollaron colonias hemocitopoyéticas, originadas en el donante, en el bazo de los animales receptores. Los estudios in vitro fueron realizados en cultivos en medios semisólidos, creando así condiciones “ecológicas”para la hemocitopoyesis. Una extensa serie de trabajos utilizando estas técnicas demostró que las células troncales, en medio adecuado y cuando son estimuladas por factores de crecimiento, proliferan y generan así varios tipos de leucocitos. CELULAS MADRES Página 37
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    Lacélula troncal dela médula ósea roja se divide, originando células linfoides, que generarán los linfocitos, y células mieloides, que darán origen a los leucocitos no linfoides (granulocitos y monocitos), a los glóbulos rojos y a los magacarióticos. Losmegacariocitos son células muy grandes, formadoras de las plaquetas de la sangre. Los dos tipos celulares derivados de las células troncales de la médula ósea roja (célula linfoide y célula mieloide) se llaman células Multipotenciales. Las células Multipotenciales linfoides migran hacia los órganos linfoides (bazo, timo, linfonodos, amígdalas) donde se multiplicarán generando los varios tipos de linfocitos. La multiplicación de las células Multipotenciales originará células con menor potencialidad capaces de producir solamente 1 ó 2 tipos de células (progenituras uní o bipotenciales) que a su voz, generarán las células precursoras(o blastos) en las cuales ya surgen características morfológicas, indicando y tienen celular definitivo en el cual se transformarán. Son blastos, por ejemplo, mielocitos, neutrófilos, eosinófilos, y basófilos. Las células troncales y las Multipotenciales se multiplican a un ritmo suficiente para mantener su población que es relativamente pequeña (en la médula de ratones, solamente entre un 0,1 y 0,3% de la población está constituida por células Multipotenciales).la velocidad de la mitosis se acelera en las células progenitura precursoras, generando una gran cantidad de células sanguíneas (3x10n eritrocito: 0,8x10” granulocitos/kg/día, en la médula ósea humana). La hematocitopoyesis fue estudiada in vivo e in vitro, con la tecnología mencionada, las colonias formadas en el bazo o en cultivos de tejidos. De esta manera obtuvieron colonias derivadas de células Multipotenciales que, a partir de una sola célula, producen eritrocitos, leucocitos no linfoides y megacariocitos. Aparecen también colonias puras de eritrocitos, de macrófagos o de eosinófilos deriva de os de célula progenitoras bipotenciales constituidas, por ejemplo macrófagos y granulocitos. Se han convenido en llamar a las células que forman colonias, células formadoras de colonias (colony forming Cells, CFC.). Se utiliza habitualmente la abreviaciónCFC precedida por la inicial de la célula, células producidas; por ejemplo, mcfc (producen monocitos), eocfc (produce eosinófilos) y mgcfc (producen monocitos y granulocitos). Además de la programación genética preexistente en las células involucradas, hematocipoyesis depende de dos tipos de factores extracelulares: 1)La presencia de Condiciones Ambientales. 2)La presencia de Factores De Crecimiento. CELULAS MADRES Página 38
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    Las condiciones ambientalesrequeridas son satisfechas por las células del estroma de los órganos hematopoyéticos que a su vez producen las componentes de la matriz extracelular como colágeno, fibronectina y lámina. Una vez satisfechas estas condiciones ambientales, el desarrollo de la hemacitopoyesis depende de sustancias que afectan la multiplicación y la diferenciación celulares. Estas sustancias recibieron los nombres genéricos, factores de crecimiento, factores estimulado formación de colonias (colony stimulatingúctors, hemopoyetinas). Los factores de crecimiento por una estructura molecular variada y compleja y principalmente de tres maneras: 1) Estimulando la división celular (actividad mitogénica), principalmente de células progenitor, precursoras. 2) Estimulando la diferenciación de células inmaduras. 3) Acentuando las actividades funcionales de leucocitos maduros. Estas tres propiedades pueden estar presentes grados variables, en un mismo factor de crecimiento. Los genes humanos de varios factores de creen ya han sido aislados. Y clonados, con producción de algunos de esos factores, permitiendo el análisis de su acción in vivo e in vitro. La utilidad de estos en la medicina es obvia, siempre y cuando sea posible obtenerlos en cantidad suficiente, lo que ya es en algunos casos. Algunos ensayos clínicos demostraron que factores son capaces de aumentar la población de la médula ósea (donde se forman las células de la sangre) y de la sangre circulante en los vasos sanguíneos. Debido a los múltiples funciones y mención llevan a cabo estos factores se abre un amplio estudio para su utilización y terapia. CELULAS MADRES Página 39
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     El NematodoCaenorhabditis Elegans: Es Un Buen Modelo Para El Estudio De La Diferenciación. El nematodo Caenorhabditis elegans tiene 1mm de longitud, una constitución simple y un ciclo de vida de 3 días. Es un animal que solamente presenta los órganos necesarios para su alimentación y reproducción. Su genoma esta constituido por tres pares de cromosomas y tiene solamente 3.000 genes. El Caenorhabditis elegans tiene 20 veces más de ADN que una bacteria y 35 veces menos que la especie humana. Durante su desarrollo embrionario (dentro del huevo), se origina 550 células que generan 3.000 células en el adulto (1.000 somática y 2.000 germinativas). Como el animal es totalmente trasparente, se hace posible observar el desarrollo de cada célula. Todas las células ya fueron identificadas en el microscopio electrónico mediante un estudio de cortes seriados. La técnica de los cortes seriados consiste en la obtención de los cortes de un órgano o de un pequeño animal y en el estudio de un corte de cada 10, pues daría demasiado trabajo examinar todos los cortes. A través de esos cortes se puede reconstruir la imagen tridimensional del órgano más aun, del pequeño animal entero. De esta manera, fue posible por primera vez estudiar la diferenciación de todas las células de un animal. Los resultados observados confirman los principios generales ya obtenidos, muchas veces por vías indirectas y expuestos anteriormente, pues demostraron la importancia de la actividad genética, de la interacción entre las células y de la interacción de las células con el medio extracelular. Por tratarse de un animal de corto ciclo de vida, es relativamente simple analizar el efecto de mutaciones genéticas. A través de este análisis,fue posible demostrar la existencia de genes que controlan el desarrollo embrionario,entre los cuales han sido distinguidos tres grupos con lasa siguientes acciones: 1. Genes del control general, cuya falla causa la muerte precoz del embrión. 2. Genes de función específicas que controlas la expresión de proteínas específicas de las células diferenciadas la falla de estos gene permite el desarrollo del embrión dentro de un plan e organización normal, pero cierto tipo de células especializadas serán defectuosas. 3. Genes que regulan el plan de construcción del cuerpo del animal y cuya función defectuosa resulta en una alteración de células diferenciadas normales, tanto en disposición como en cantidad. CELULAS MADRES Página 40
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     Diferenciación Celularen el Cáncer. En la célula de los tumores malignos, los genes se expresan de una manera anormalmente diversificada e inestable. Por ejemplo en el cáncer de mama, las células pueden o no producirse sustancias que van a inducir en el conjuntivo adyacente una síntesis de colágeno o elastina. Los canceres (adenocarcinomas) del tubo digestivo, a su vez, pueden expresar intensa síntesis de mucopolisacaridos o ninguna síntesis, existiendo una gradiente entre esos dos extremos. Esa inestabilidad genética explica las frecuentes transformaciones en los tumores, que llevan a modificaciones en su biología y patología. Explica también como tumores de origen epitelial pueden regenerar regiones tumorales epiteliales, que en su evolución se pueden trasforman gradualmente en las células del tejido conjuntivo, llegando a generar tejido cartilaginoso y hasta óseo,un ejemplo único extremo de modulación. Varios tumores presentan genes activos que o se expresan normalmente, en los tejidos adultos de donde se originaron. Las proteínas derivadas de las expresiones de esos genes llamados marcadores tumorales y la detección y el dosage de esas proteínas,se usan en la práctica médica para el diagnóstico y para analizar la evolución de los tumores. RESUMEN En este capítulo han sido estudiados las etapas básica comunes a la diferenciación de las diversas células de los organismos pluricelulares.las células embrionarias iniciales generalmente son totipotentes, es decir tienen la capacidad intrínseca de transformarse en los varios tipos de células especializados del cuerpo.la fijación del destino de las células embrionarias adquieren la capacidad de seguir diferentes vías de desarrollo. La diferenciación esta controlada por factores presentes en las célula que se diferencia (factores intrínsecos) o fuera de ellas (factores extrínsecos). CELULAS MADRES Página 41
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    Los factores intrínsecosse deben a una programación genética pre-establecida, por la cual los genes se van expresando o reprimiendo en secuencia pre-determinada por una distribución irregular de determinadas sustancias en el citoplasma del huevo o cigote, y que se distribuyen heterogéneamente en los blastómeros, actuando sobre los genes modificando su expresión. Los factores extrínsecos pueden ser subdivididos en los factores locales y factores ambientales.los locales son resultantes de mensajeros químicos originados en otras células (hormonas, factor de crecimiento) o de la matriz extracelular del organismo en desarrollo.los factores de origen ambiental que afectan la diferenciación, pueden mencionar la acción de las drogas (incluyendo medicamentos), las radiaciones ionizantes (rayos x, radiactividad, rayos U.V, y otros en infecciones virales). Un modelo de diferenciación bien estudiado de interés y aplicación en medicina es el proceso de formación de glóbulos rojos (hemacitopoyesis). Varios tejidos y órganos del cuerpo humano no se presentan completamente diferenciados en el recién nacido y ese proceso se completa a su propio ritmo en cada caso. ESTUDIO DE LAS CÉLULAS MADRE: El estudio de las células madre nos permitirá conocer los mecanismos de especializacióncelulares. Que mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y qué mecanismos inhiben la expresión de ese gen, elcáncer, porejemplo, es un caso de especialización celular anormal. Lascélulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos. Lascélulas madre tendránaplicaciones en terapias celulares, medicina regenerativa o ingenieria tisular. Muchas enfermedades son consecuencia de malfunciones celulares o destrucción de tejidos. Uno de los remedios, en casos muy graves, es el transplante. Las células especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar células y tejidos dañados. Así se podrán emplear para casos de Parkinson y alzheimer, lesionesmedulares, quemaduras, lesiones de corazón o cerebrales, diabetes, osteoporesis artritis reumatoide. Veamos ejemplos de aplicaciones: Según publicó Sciences abril de 2000, a dos bebés que nacieron con un defecto genético que les ocasionaban una severa inmunodeficiencia, les extrajeron células madre de médula ósea. Se cultivaron las células, se reemplazó el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los niños. Este experimento, en el que se emplearon células madre de los propios bebés, constituyó el primer éxito de curación mediante terapia genética. CELULAS MADRES Página 42
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    Por primera vezen España en la clínica Universitaria de Navarra se han curado un corazón infartado implantando células madre del propio paciente. El paciente tenía una parte del músculo cardíaco muerta a acusa de varios infartos.se les extrajeron células del muslo se seleccionaron y parificaron las células madre. Después de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el músculo infartado. Un trabajo de la universidad JohnsHopkins, enBaltimore,presentado durante el encuentro anual de la sociedad americana de neurociencia explicaba que la inyección de células madre en el líquidocefalorraquídeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con parálisis. Los expertos introdujeron células madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca específicamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de unas o de dos de sus patas traseras. Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy rápidamente, pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones reales. Todavía falta por conocer los mecanismos que permiten la especialización de las células madre humanas para obtener tejidos especializados validos para el transplante. Ingeniería De Las Células Madre: Cuando se extraen células del cuerpo y se mantienen en cultivo, generalmente conservan su carácter original. Cada tipo celular especializado tiene una memoria de la historia de su desarrollo y queda fijado en su destino especializado, aunque pueden ocurrir algunas transformaciones, como ocurren en los tejidos intactos que acabamos de ver. Igual que sucede en los tejidos, las células madres en cultivo pueden seguir dividiéndose, o bien pueden diferenciarse en uno o en más tipos celulares, aunque los tipos de células que pueden generar son restringidos. Cada tipo de célula madre renueva un tipo determinado de tejido. Durante mucho tiempo se creyó que en algunos tejidos, como en el cerebro, la regeneración era imposible debido a que en el individuo no quedaba células madres. Por tanto, parecía existir muy poca esperanza de reemplazar las células nerviosas perdidas del cerebro de CELULAS MADRES Página 43
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    mamíferos mediante laformación de otras nuevas, o bien de regenerar cualquier tipo celular cuyos progenitores normales ya no se encontraban en el tejido. Descubrimientos recientes nos han aportado una percepción mas optimista sobre lo que pueden hacer las células madres y cobre como se pueden utilizar. Algunos hallazgos han demostrado formas excepcionales de versatilidad en las células madres que apenas podían sospecharse con los tejidos. En esta última sección examinamos este fenómeno y consideramos las nuevas oportunidades que proporciona para mejorar nuestros mecanismos naturales de reparación.  Las Células Madre Embrionarias forman cualquier parte del Cuerpo: Mediante cultivos celulares de embriones tempranos de ratón es posibles generar una clase especial de células madres denominadas células madres embrionarias, o células es. Las células es se pueden mantenerse proliferando indefinidamente en cultivo y sigue conservando un alto potencial de desarrollo. Si se vuelven a situar en un estado temprano del entorno embrionario, pueden dar lugar a todos los tejidos y tipos celulares del cuerpo, incluyendo células germinales. Se integran perfectamente en cualquier sitio donde se hallen, adoptando el carácter y el comportamiento que mostrarían las células normales en este mismo lugar. Podemos considerar el desarrollo en términos de una serie de opciones que se van planteando a las células a medida que avanzan por la vía que conducen desde el huevo fecundado hasta la diferenciación terminal. Después de una larga permanencia en el cultivo es y su descendencia todavía pueden seguir las señales de cada bifurcación de la vía y responder tal como lo harían las células embrionarias normales. CELULAS MADRES Página 44
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    Actualmente se puedengenerar células con propiedades a las células es de ratón, a partir de embriones humanos tempranos y de ovarios y testículos fetales humanos maduros lesionados. Frente a las objeciones éticas que surgen en cuanto a la actualización de embriones humanos, merece la pena considerar las posibilidades que se abren ante nosotros. Dejando a un lado el sueño del crecimiento completo de órganos a partir de las células es mediante una recopilación del desarrollo embrionario, los experimentos realizados en ratones sugieren que e un futuro cercano será posible utilizar las células es para reemplazar las fibras musculares esqueléticas degeneradas en pacientes de enfermedad de párkinson, las células secretoras de insulina que faltan en la diabetes de tipo I, las células musculares del corazón que mueren en un infarto cardiaco, etc. En cultivo se puede inducir la diferenciación de las células es del ratón a diferentes tipos celulares. Cuando se trata con una estricta combinación de proteínas señalizadoras, se diferencian en astrocitos y oligodendrocitos, los dos principales de células es tratadas se inyectan en el cerebro de un ratón, pueden actuar como progenitoras de estos tipos celulares. Por ejemplo, si el ratón huésped es deficiente en oligodendrocitos formadores de mielina, las células transplantadas de los axones que carecen de ellas.  Las Células Madre Epidérmicas pueden reparar Tejidos: Aun queda mucho para adoptar tratamientos de rutina en enfermedades humanas. Una de las principales dificultades es el rechazo inmunitario. Si las células derivadas de las es con un genotipo determinado se trasplantan de un individuo a otro, las células trasplantadas probablemente serán rechazadas como células extrañas por el sistema inmunitario. Se han desarrollado métodos para solucionar este problema. Sin embargo los problemas inmunológicos y algunos éticos pueden evitarse si se obtiene los tipos de células madres correctos a partir del organismo del paciente. Un ejemplo es usar células madres para reparar una piel quemada. Mediante cultivos celulares procedentes de las zonas no lesionadas de la piel del paciente es posible obtener rápidamente células madres pueden repoblar la superficie corporal dañada. Sin embargo, si la quemadura es de tercer grado, en primer lugar, hay que sustituir urgentemente la dermis perdida. Para ello, se puede utilizar la dermis extraída de un CELULAS MADRES Página 45
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    cadáver humano, osustituirla por una dermis artificial. Este campo todavía esta sujeto a experimentación. Existe una técnica en la que se forma una lámina de matriz artificial de colágeno mezclada con glucosaminoglucanos, con una fina membrana externa se silicona que cubre la superficie externa de silicona que cubre la superficie externa construyendo una barrera impermeable, y esta piel sustitutoria se extiende sobre la superficie del cuerpo quemado, después de haber limpiado los tejidos dañados. Los fibroblastos y los capilares sanguíneos de los tejidos más profundos del paciente migran a través de la matriz artificial y la reemplazan gradualmente con tejido conjuntivo nuevo. Mientras tanto, se cultivan las células epidérmicas hasta alcanzar un número suficientes para formar una lámina fine de extensión adecuada. Unas semanas más tarde de la operación inicial, se extrae la membrana de silicona y se sustituye por esta epidermis cultivada, hasta que se reconstruye la piel.  Las células madres neuronales pueden repoblar el S.N.C. Mientras la epidermis se puede regenerar de forma rápida y sencilla, el sistema nervioso central es el más complejo y, al parecer, el más difícil es reconstruir en la vida adulta. El cerebro y la medula de los mamíferos adultos tienen muy poca capacidad de autor reparación y las células madres capaces de generar neuronas y células de la glía. Además, en algunas zonas se producen continuamente nuevas neuronas que reemplazan las que mueren. Esta renovación neuronal es espectacular en algunos pájaros cantores en los que cada año mueren muchas neuronas y son reemplazados por otras, como parte del proceso de aprendizaje de una melodía en cada época de cría. En cada experimento con roedores se han extraído células madres neuronales del adulto, se han mantenido en cultivo y después se han implantado en el cerebro de un animal huésped, donde produce una descendencia diferenciada. Curiosamente, parece que las células trasplantadas ajustan su comportamiento a las condiciones de su nueva ubicación. Por ejemplo, las células madres del hipocampo implantadas en la vía precursora del bulbo olfatorio dan lugar a las neuronas que llegan a incorporarse correctamente al bulbo olfatorio y viceversa. Estos descubrimientos sustentan la esperanza de que pueda ser posible utilizar las células madres neuronales por lo menos para reparar determinados tipos de lesiones y enfermedades del sistema nervioso central. CELULAS MADRES Página 46
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     Las célulasmadres de tejidos adultos pueden ser más versátiles de lo que parecen. ¿Hay células con capacidades de células madres inesperadas también en otras regiones del cuerpo? Si, las células madres embrionarias se pueden inducir a diferenciarse siguiendo cualquier vía que nos parezca, ¿es posible también inducir a otros tipos de células madres, extraídas de tejidos adultos, a que se diferencien en tipos celulares distintos de los de su propia descendencia? Actualmente existen importantes pruebas de que la respuesta es si. Por ejemplo, se ha descrito que las células madres del sistema nervioso, derivan del cerebro adulto, pueden dar lugar a células hematopoyéticas se ha eliminado mediantes rayos X. también se ha descubierto que cuando se inyectan estas células madres neuronales directamente al tejido muscular, dan lugar a células musculares esqueléticas. Otro ejemplo lo aportan las células de la medula ósea roja del adulto. Cuando se inyectan en organismos receptores sometidos a rayos X, no solo pueden apitar células hematopoyéticas frescas al huésped, sino también dar lugar a distintos tipos celulares, incluidos los neumocitos y los hepatocitos. La formación de células hepáticas a partir de las células de la medula ósea se ha demostrado en ratones y en el hombre, en trasplantes de medula ósea para tratar la leucemia. En el hígado del huésped, hay hepatocitos completamente diferenciados cuyos marcadores genéticos demuestran que proceden del donante. En estos casos, experimente con ratones han demostrado que los hepatocitos derivan específicamente de las células madres hematopoyéticas de la médula ósea. Cuando el propio hígado del huésped es defectuoso o está lesionado, de forma que estimula su repoblación por las células trasplantadas, puede localizarse en el hígado grandes cantidades de hepatocitos derivados de las células hematopoyéticas del donante. Sin embargo, no está claro todavía como tiene lugar la conversación del destino celular. Puede ser que cualquier célula hematopoyética tenga una pequeña probabilidad de desviarse hacia un destino extraño, incluso si se encuentro en un entrono extraño apropiado. Todavía disponemos tan solo de una idea muy confusa acerca de las transiciones posibles y de los factores que las provocan o las inhiben. Las células madres extraídas de tejidos adultos prometen ser muy útiles en la reparación de tejidos, aunque otras estrategias pueden tener incluso otro potencial mayor. En principio tendría que ser por lo menos factible utilizar tejidos adultos para generar células ES “personalizadas”, es decir con el mismo genoma que el paciente adulto cuyo organismo es necesario reparar. La clonación de la oveja dolly y de otros mamíferos ha mostrado una vía para realizarlo. El núcleo de un ovocito puede reemplazarse artificialmente por un núcleo obtenido de una célula adulta, y la célula nuclear es idéntica al del adulto donante. Podría ser posible obtener células ES a partir de células descendientes inmediatas de unas células hibrida, mediante técnicas similares a las que se utilizan para obtener células ES a partir de embriones tempranos de ratones. CELULAS MADRES Página 47
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    Es necesario resolvercuestiones éticas muy serias y vencer enormes problemas técnicos antes de que esto se haga realidad. Quizás se encuentren otras vías mejores para reponer células con un estadio embrionario de versatilidad en el adulto. Sin embargo, sea por una vía o por otra, parece que la biología celular está empezando a vislumbrar nuevas formas para mejorar los mecanismos naturales de reparación tisular. Cultivo de las células madres: La investigación con células madre se ha convertido en un tema de candente actualidad. Existen tres métodos para obtención de dichas células madre: 1. Clonación terapéutica. 2. Cultivo in vitro. 3. Cultivo de tejidos.  ¿Cómo se consigue un cultivo de células madre? Existen varias estrategias pero en todos los casos es un proceso largo, complejo y por el momento con una tasa de éxito baja. Para conseguirlo es necesario reproducir, en el laboratorio, el escenario en el que estas células actúan en el organismo. Además, estos modelos experimentales tienen que cumplir una serie de características. Tienen que reflejar de forma exacta la biología de las células madre. Tienen que ser reproducibles, es decir, los experimentos se tienen que poder repetir en el laboratorio. Tienen que ser procesos de una duración no muy larga, de modo que se puedan desarrollar, analizar y repetir en un periodo de tiempo razonable. CELULAS MADRES Página 48
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     Cultivo deCélulas madre embrionarias Si se quiere obtener un cultivo o línea celular de células embrionarias (imagen), el proceso comienza aislando técnicas de microcirugía, la masa celular interna del embrión. Esta masa de células se coloca sobre un soporte de vidrio o plástico donde existe un líquido rico en los nutrientes que necesitan las células para multiplicarse y crecer. Conforme las células van dividiéndose y aumenta su número, se va repitiendo el proceso. Así al final se obtiene una línea celular de células embrionarias. Este cultivo seguirá dividiéndose siempre que se mantenga bajo control el ambiente y se aporten los nutrientes necesarios para crecer. Estrategia para obtener cultivos de células madre embrionarias a partir de un embrión. En 1998 científicos estadounidenses desarrollan células madre procedentes de embriones humanos y de células reproductivas. Hay diferentes modos para generar estas codiciadas células, las cuales tienen mayor capacidad pre productiva:  Extraerlas de embriones  Mediante tecinas de clonación  Forzando la división de óvulos sin fecundar  A partir de embriones sobrantes de proceso de FIV se pueden generar líneas de células madre embrionarias humanas a partir de embriones creados mediante FIV. En CELULAS MADRES Página 49
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    este caso, comola fecundación tiene lugar del cuerpo de la mujer, es posible crecer estos embriones en el laboratorio.  En 2001 investigadores de la Universidad de Wisconsin transformaron células madres embrionarias en células sanguíneas. La preparación de células estaminales embrionarias humanas implica: La producción de embriones humanos y/o la utilización de los sobrantes de fecundación in Vitro o de los crio conservados. 1. Su desarrollo hasta la fase de blastocito inicial. 2. La extracción del embrioblasto o masa celular interna (ICM), operación que implica la destrucción del embrión. 3. El cultivo de dichas células en un estrato de fibroblastos de ratón irradiados (feeder - alimentador) y en un terreno adecuado, donde se multiplican y confluyen hasta la formación de colonias. 4. Repetidos cultivos de las células de las colonias obtenidas, que llevan a la formación de líneas celulares capaces de multiplicarse indefinidamente conservando las características de células estaminales (ES) durante meses y años.  Cultivo de células madre adultas Las primeras investigaciones con células madres procedentes de tejidos de adultos se llevaron a cabo a partir de 1960. En 1968 se empezaron a emplear células madre adultas para tratar a pacientes con deficiencias inmunológicas. Se obtienen a partir de células madres multipotentes, que se hallan en distintos tejidos (probablemente en casi todos), como la piel, medula ósea, tejido adiposo, tejido conjuntivo, bulbo olfatorio, etc. CELULAS MADRES Página 50
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    Una principal fuentede células madre en un individuo adulto es la grasa del tejido celular subcutáneo, considerado por muchos expertos como inagotable. Este tipo de células solamente pueden convertirse en células del tejido del que proceden. Las células madres adultas se pueden encontrar: 1. En el cordón umbilical de los recién nacidos 2. En la medula ósea de personas adultas: es la mejor fuente de células madre dentro del organismo adulto. 3. En el cerebro (NSCs), en el mesenquima (MSCs) de varios órganos, estos son capaces de dar origen a diversos tipos de células, la mayoría hepática, muscular y nerviosa. 4. Se ha descubierto como reconocerlas, seleccionarlas, mantener su desarrollo y llevarlas a formar diversos tipos de células maduras mediante factores de crecimiento y otras proteínas reguladoras. Más aun, se ha realizado ya un notable adelanto en campo experimental, aplicando incluso los más avanzados métodos de ingeniería genética y biología molecular.  Células madres embrionarias Vs. Células madres adultas Una de las razones invocadas para la utilización de las células madres embrionarias es la dificultad para aislar y cultivar células madre de adulto en el laboratorio manteniéndolas en un estadio de indiferencia ion. En abril de 2001 se publicó un artículo adulto en la que se demostraba que una de las principales fuentes de células madre en un individuo adulto es la grasa de tejido celular subcutáneo, una fuente considerada por muchos como inagotable pero ese tipo de células madre solo tienen la capacidad de convertirse en células del tejido del que habían sido obtenidas no son Pluripotenciales. Desde un punto de vista exclusivamente técnico sin pensar ahora en que para obtener células madre embrionarias hay que destruir el embrión para un científico interesado en este campo las células madres de origen embrionario son particularmente atractivas por varios motivos. En primer lugar, su gran plasticidad; además, son fáciles de conseguir y cultivar; y, por último, son muy sensibles a la acción de los agentes diferenciadores que el investigador utiliza en sus experimentos. Además, estas células embrionarias CELULAS MADRES Página 51
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    aparentemente no tienenun límite en su capacidad de proliferación, y por tanto se podrían, en teoría, mantener indefinidamente en cultivo. Los estudios publicados en el último año demuestran que, cuando se ponen en cultivo, estas células madre derivadas de embriones humanos tienen la capacidad de diferenciarse en varios tipos celulares; los primeros trabajos publicados con estas células embrionarias han mostrado que esa diferenciación ocurre de modo espontaneo y sin ninguna regulación: estas células madre forman en cultivo masas heterogéneas de células que se diferencian sin orden ni concierto. Su vitalidad, junto a su limitada capacidad proliferativa, es en principio una ventaja; sin embargo, esa potencialidad supone al mismo tiempo una desventaja, las células madre procedentes de embriones son más difíciles de controlar. De hecho, muchos de los experimentos en los que se trasplantan estas células a animales de experimentación, terminan con la aparición frecuente de unos amasijos tumorales de células heterogéneas, denominados teratomas, compuestos de masas informes de células entre las que se intercalan caóticamente fragmentos de tejidos parcial o completamente diferenciados. En cambio, otras opiniones nos dicen de las bondades de la utilización de las células madres de adulto en lugar de las embrionarias, es así que utilizando las primeras, se evitaría la destrucción e investigación con embriones humanos y se respetaría la dotación genética del individuo, evitando mutaciones del ADM. Además las investigaciones con células madres de adultos están mucho más avanzadas incluso ya en fase clínica. Recientemente se ha publicado en un artículo en la revista Nature, un estudio en ratones que confirmaba como el infectar células madre de ratón extraídas de su medula ósea en el corazón dañado de este mismo ratón, provocaba que esas células se diferenciaran a miocitos maduros y reemplazaran a los miocitos del corazón dañado, devolviendo a ese órgano su capacidad de bomba. En Paris se realizo la misma técnica en un enfermo con una miocardiopatía dilatada alcohólica. - El resultado fue excelente. Aunque los experimentos con células madres embrionarias en animales sean prometedores, como acurre con las células de los adultos, los retos que deben ser solventados por los investigadores para poder usar las mismas en estrategias de terapia celular no son en absoluto triviales. Estos son: I. El control estricto de la diferenciación hacia un tipo celular bien definido, sin contaminación de ningún otro. II. Evitar imperativamente la aparición de teratomas tras su inyección en el órgano receptor. III. Evitar el problema del rechazo tras su implantación. IV. Demostrar la funcionalidad o beneficio terapéutico tanto en animales como en humanos. CELULAS MADRES Página 52
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    V. Ser capaces de controlar los niveles de diferenciación y proliferación para evitar problemas derivados de la “superpotencia” diferenciadora y proliferativa propias de las células madre embrionarias. Como podemos apreciar, no solo existe una controversia ética sobre la utilización de las células madres embrionarias sino que la misma se encuentre en el seno de la comunidad científica. CLONACION TERAPEUTICA (PARACLONACION) Consiste en tomar el núcleo de una célula del paciente adulto y transferirlo a un ovulo humano cuyo núcleo se ha eliminado previamente. El resultado sería un embrión humano clónico (un clon paciente). Sin embargo, el embrión no se implantaría en una mujer (lo que daría lugar a un hijo clónico del paciente). Solo se le dejaría desarrollarse unos días. Luego se elimina para obtener de él las células madre. En la primera etapa de desarrollo del embrión, cuando es un grupo de no más de 100 células, estas pueden usarse como células madre o permitir que sigan multiplicándose y empiecen a diferenciarse una vez implantadas en un útero. Sin embargo, para que el embarazo sea viable, el ovulo tiene que reprogramar el genoma, de la célula original, que puede ser de cualquier tejido por ejemplo la piel, borrando la memoria genética de su origen, explica Jaenisch. Lo hace impidiendo que se expresen los genes específicos de la piel y encendiendo los necesarios para el desarrollo embrionario. Los científicos creen que este complicado proceso nunca es perfecto, y que esta es la razón de las anormalidades de los fetos y animales clonados. Cuando las células madre son recolectadas en el laboratorio en vez de implantadas en un útero, sucede algo parecido a lo que pasa con los embriones, porque la mayoría muere. Sin embargo, las pocas que sobreviven y se multiplican in Vitro parecen ser las que han resultado totalmente reprogramadas. Ya se evidencio que el uso terapéutico, como se había constatado en experimentos con ratones. Así pues, hubiera sido preciso preparar líneas especializadas de células diferenciadas según cada necesidad. El tiempo requerido para su obtención no parecía breve. Pero, aun en el caso de que se hubiera logrado, sería muy difícil tener la certeza de la ausencia absoluta de células estaminales en la inoculación o en la implantación terapéutica, con los riesgos consiguientes. Y, más aun, se debería recurrir a ulteriores tratamiento para superar la incompatibilidad inmunológica. CELULAS MADRES Página 53
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    No existe diferenciasentre “clonación” para la obtención de individuos (rechazada tacita y legalmente en el mundo civilizado) y la “clonación terapéutica”. La “clonación terapéutica” no es la única vía de obtener células germinales. Se ha demostrado que en el individuo adulto existen células Multipotenciales no solo en tejidos con alta proliferación celular como la medula ósea, sino en otros de renovación lenta como la piel e incluso, el Sistema Nervioso Central, donde tanto tiempo se negó la existencia de posible regeneración de las neuronas. Se han logrado obtener células adultas especificas de distintos tejidos (piel, musculo, riñón, glándulas) a partir de células troncales obtenidas de la piel y de otros órganos incluso se han obtenido neuronas troncales aisladas de la piel. USOS DEL CULTIVO DE CÉLULAS MADRE Aplicación: Las células madre ofrecen la posibilidad de una fuente renovable de células para enfermedades cuyo origen fisiológico ya se ha definido y que resultan devastadoras en nuestra sociedad, como ejemplo tenemos a la insuficiencia hepática o renal, en las que degeneran las células del hígado o del riñón; con la diabetes, en la que las células del páncreas ya no fabrican insulina; Parkinson, Alzheimer, enfermedades cardíacas, lesiones de médula espinal, artritis reumatoide, etc. En un planteamiento teórico se pensó solucionar estas enfermedades aportando nuevas células en pleno funcionamiento para recuperar al organismo. La forma inicial más sencilla fue trasplantar órganos plenamente funcionales. Se obtuvieron éxitos muy significativos en algunos casos (hígado, riñón) con lo que el avance de la medicina fue espectacular. Su principal problema es el rechazo. Nuestro organismo tiene unos sistemas de defensa que destruyen cualquier célula que no es reconocida como propia y, por tanto, desde el primer momento lucha por eliminar lo que se trasplanta o implanta. Además de los fracasos por el rechazo, muchas enfermedades no pueden ser corregidas con un trasplante, bien porque el órgano no “prende” (por ejemplo, el páncreas) o bien porque el órgano es muy complejo y solo necesitamos implantar un tipo CELULAS MADRES Página 54
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    concreto de célula.Para solucionar estos casos surge la idea de desarrollar terapias celulares específicas. Estos tratamientos celulares podemos considerarlos compuestos de tres fases: 1. Obtención de células adultas específicas y compatibles con el individuo, y 2. Introducción de’ las mismas (implante) en el tejido enfermo para restaurar la función pérdida por el organismo. 3. la producción de células sanas en el laboratorio.  Cultivo de células madre para la reparación de córneas Esta técnica de cultivo de células madre es para el tratamiento, cuando uno de los ojos está sano, se toma parte de tejido para trasplantarlo al ojo enfermo, o bien se puede hacer un auto transplante, que consiste en la toma de tejido ocular perteneciente a otra persona, que puede ser familiar o de un banco de ojos. “En cambio el autotrasplante consiste en la toma de tejido de la zona limbar del ojo sano (2 x 1 milímetros) que luego se coloca sobre una placa de membrana amniótica que sirve de sustrato biológico para el cultivo de células madres del limbo esclero - corneal. Al cabo de tres semanas de cultivo en laboratorio se puede conseguir un tejido de 2 a 2,5 centímetros, que se puede retrasplantar al paciente”. “Los últimos estudios detectaron que las células progenitoras situadas en el limbo esclero-corneal restituyen la integridad de la superficie de la córnea a través de la formación del epitelio anterior”  Reparación del músculo cardiaco con uso de células madre Por otra parte, hay investigaciones, algunas en curso, sobre la regeneración del tejido cardíaco humano por las células madre. El catedrático de cardiología de la universidad de Stamford Simón Stertzer puso en marcha un proyecto de investigación que intenta reparar el músculo por medio de la inyección de células madre. Actualmente han conseguido regenerar en parte, lesiones cardíacas CELULAS MADRES Página 55
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    en individuos quehabían sido inyectados con células madre de médula ósea. La técnica consiste en la inyección de las células madre de la médula ósea en un corazón infartado, donde pueden generar células cardíacas y repoblar con éxito el tejido del corazón, que recupera parte de su función, produciéndose por tanto una regeneración del músculo dañado. Figura 8. Células cardiacas Progenitoras. Estas células, mediante los estímulos adecuados, son capaces de diferenciarse en miocitos, células endoteliales y células de conducción.  Utilización de las células madre del cordón umbilical Hasta hace poco, el cordón umbilical era desechado tras el nacimiento del bebe pero, en la actualidad se sabe que la sangre del cordón puede ser la prometedora solución de unos 45 trastornos genéticos y degenerativos. Los trabajos publicados han demostrado además que dichas células ofrecen ventajas sobre el empleo de células madre derivadas de médula ósea. Desde entonces se han realizado con éxito más de 2.000 trasplantes de células madre de cordón umbilical en pacientes con enfermedades potencialmente mortales. Los trabajos publicados han demostrado que dichas células ofrecen ventajas sobre el empleo de células madre derivadas de médula ósea.  Ventajas del uso del cordón umbilical 1. Las células madre de la sangre del cordón umbilical son mucho más fáciles de obtener ya que pueden tomarse inmediatamente de la placenta en el momento del parto, mientras que la recolección de células primordiales de la médula ósea requiere un procedimiento quirúrgico, por lo general con anestesia general, que puede causar dolores post-operatorios y representa un pequeño riesgo para el donante. 2. Estas pueden almacenarse y volverse a transplantar en el donante, en un miembro de la familia o en un receptor sin relación de parentesco. 3. Algunos estudios sugieren que la sangre del cordón umbilical puede tener una capacidad mayor que la médula ósea para generar nuevas células sanguíneas. 4. Además, el uso de sangre del cordón umbilical puede hacer que los transplantes de células primordiales estén disponibles más rápidamente para las personas que los necesitan, lo cual, a veces, es de particular importancia para pacientes con casos CELULAS MADRES Página 56
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    severos de leucemia,anemia o inmunodeficiencia que, de otro modo, morirían antes de poder encontrar a alguien compatible. Los embriones humanos que se encuentran conservados en las clínicas de fertilización se han considerado por algunos investigadores una fuente de células progenitoras muy adecuada, pues pensaban que se podrían obviar mediante ciertas técnicas la fuente del posible rechazo cuando se implantaran, y si no fuera ello posible, en último término, serían el material idóneo para experimentar con un material humano de “desecho” las posibilidades de generación de células adultas especializadas y averiguar cuales son los factores que dirigen este proceso. Detener el desarrollo del embrión fabricado artificialmente en una u otra fase del desarrollo, o completarlo, no modifica la transgresión ética de crear vidas humanas artificiales contra natura.  Terapias de células madre Las células madre ofrecen la oportunidad de transplantar una fuente viva para la auto regeneración. Los transplantes de médula de los huesos (BMT en sus siglas en inglés) son una reconocida aplicación clínica del transplante de células madre. Los trasplantes de médula ósea son intervenciones que se realizan para el tratamiento de determinadas enfermedades de la sangre, como las leucemias o los linfomas (en niños también para ciertos trastornos metabólicos). El paciente debe someterse a agresivas sesiones de quimioterapia y radioterapia que acaben con todas las células malignas de su organismo, pero también aniquilan las células sanas de la médula ósea, por lo que se recurre a un trasplante que permita regenerar de nuevo la capacidad de la médula para fabricar los diferentes componentes sanguíneos. Este trasplante puede hacerse con células de la médula ósea de un donante compatible (emparentado o no con el receptor), en algunos casos procedentes del propio paciente (antólogo) o bien con las que hay en el cordón umbilical. Hoy por hoy, para ciertas leucemias y linfomas el único tratamiento posible es un trasplante. El procedimiento en sí mismo es similar al de una transfusión de sangre, sin ningún riesgo para el paciente, y dura alrededor de media hora. Una vez transfundido, se enfrenta a todos los efectos secundarios propios de un trasplante, sobre todo al rechazo. También puede experimentar fiebre, escalofríos, náuseas o vómitos .  Reemplazo de la piel CELULAS MADRES Página 57
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    El conocimiento delas células madre ha hecho posible que los científicos puedan crecer piel nueva a partir de cabellos arrancados de la cabeza del paciente. Las células madre de la piel (llamadas queratinocitos) residen en los folículos del cabello y pueden ser removidas al arrancar el pelo de raíz. Estas células pueden ser cultivadas para formar un equivalente epidérmico de la piel de los pacientes y proveer tejido para un injerto autologo, eliminando el problema del rechazo. Actualmente, este método está siendo estudiado en pruebas clínicas como una alternativa a los injertos quirúrgicos usados en los casos de úlceras venosas y víctimas con quemaduras. Tratamiento para la diabetes Recientemente, se han podido generar células que expresan la insulina a partir de células madre de ratón. Además, estas células se auto-organizan para formar estructuras, las cuales no solo se parecen mucho a las isletas pancreáticas normales, sino que también producen insulina. Las investigaciones futuras necesitan enfocarse en formas de optimizar las condiciones para la producción de insulina, con el fin de proveer una terapia basada en células madre para tratar a la diabetes que pueda remplazar la necesidad de inyectarse insulina constantemente. En la actualidad existen terapias para los 2 tipos de diabetes que resultan insatisfactorias porque no ofrecen una cura de la enfermedad, y en la mayoría de los casos no podrán evitar la aparición de las complicaciones secundarias asociadas a ella. El transplante de islotes pancreáticos ha sido sin duda una esperanzadora estrategia para restaurar la masa de célula funcional en los pacientes diabéticos y poder así conseguir la normoglicemia Esto comporta la necesidad de identificar nuevas terapias genéticas como, por ejemplo, la obtención de células productoras de insulina a partir de células pluripotentes. Sin embargo, es necesario profundizar en los mecanismos moleculares de la propia célula beta que se intenta restablecer. La viabilidad de esta nueva estrategia celular depende principalmente de 3 importantes PE requisitos: Identificación de células Pluripotenciales o unas células progenitoras pancreáticos que tengan la capacidad de auto replicarse y de generar células diferenciadas. CELULAS MADRES Página 58
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    Identificación de lasseñales proliferativas que permiten expandir, de una manera específica, estos progenitores pancreáticos. Identificación de señales instructivas que induzcan la diferenciación de estas células Pluripotenciales o progenitoras en células funcionales que secreten la insulina correctamente procesada, de una manera pulsátil, en respuesta a concentraciones fisiológicas de glucosa.  Tratan diabetes con células pancreáticas de donante vivo: Científicos japoneses anunciaron que lograron revertir la diabetes de una paciente tras realizar el primer trasplante mundial de células pancreáticas procedentes de un donante vivo. La paciente, una mujer de 27 años que desde los 15 años dependía de inyecciones de insulina para controlar su diabetes, recibió en enero células del islote pancreático productoras de la hormona insulina, que ayuda a regular la glucosa en la sangre, procedentes de su madre, una mujer de 56 años. El proceso se realizó en una dependencia médica de la Universidad de Kioto. “Consideramos que este trasplante de células de islote de un donante vivo puede ser una opción adicional en el tratamiento de la diabetes insulino-dependiente”, añadió. Los trasplantes de células de islote pancreático procedentes de donantes fallecidos se perfeccionaron en el 2000. Sin embargo, Matsumoto dijo que las células de islote de donantes vivos son mejores porque tienen la probabilidad de funcionar mucho mejor. Los donantes vivos podrían superar la escasez de cadáveres para obtener estas células. Se necesitan dos o más páncreas de donantes muertos para estos trasplantes, comparado con sólo la mitad de un páncreas vivo.  Trasplante de células madre Para cumplir la promesa de nuevas terapias reparadoras, los científicos deben ser capaces de manipular de manera fácil y reproducible las células madre para que estas posean las características necesarias d manera que su diferenciación, transplante e integración sean exitosos. Existen, además, una serie de fases críticas de los procedimientos de transplante que deben ser controladas de forma precisa antes de aplicar clínicamente tales tratamientos, de manera que las células madre a utilizar deben cumplir de manera fehaciente las siguientes características: CELULAS MADRES Página 59
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    - Proliferar ampliamentey generar cantidades suficientes de tejido - Diferenciarse en el/los tipo(s) celulares deseados - Sobrevivir en el receptor tras el trasplante - Integrarse en el tejido circundante - Funcionar apropiadamente durante toda la vida del receptor - No producir ningún tipo de daño al receptor en ningún momento. Hay que tener en cuenta que las células derivadas de las células madre pueden producir el rechazo inmune por parte del receptor. Este rechazo inmunológico podría ser evitado si las células que se van a trasplantar expresan los mismos antígenos de histocompatibilidad MHC del receptor del trasplante, es decir, si se consigue que el organismo aceptador los reconozca como propios.  Transplante de Células madre solo en niños por ahora El transplante de células madres como modo de curación es posible hasta ahora sólo para niños que enfrentan enfermedades como la leucemia, otros tipos de cáncer y anemias. Durante una visita al Banco de Cordón Umbilical, institución privada que se ubica en la colonia Anáhuac de esta ciudad, el químico farmacobiólogo Mario de la O Bailón explicó que se requieren de dos a cinco millones de células por kilogramo del paciente para hacer un transplante efectivo. Refirió que la cantidad de material que se recolecta de un cordón umbilical es, máximo, de 200 mililitros, de los cuales se conservan 25, porque se separa todo lo que no sirve, como el plasma y los glóbulos rojos. -Esta cantidad de sangre representa células madre que permiten el tratamiento de pacientes de menos de 40 kilogramos, es decir niños, y hasta ahora sólo se puede congelar sólo en una unidad y puede ser utilizada solo una vez. Al respecto, comentó que se realizan estudios de laboratorio para determinar la posibilidad de que estos cultivos de células sean empleados en personas con enfermedades crónico degenerativas, como el artritis reumatoide, que se presenta en la etapa adulta. “Ahora se están haciendo estudios y para lo único que se utiliza la sangre del cordón umbilical y las células progenitoras es para el tratamiento de leucemias, anemias y algunos lupus. Artritis reumatoide y reposición de tejidos de algunos órganos como hígado, páncreas (y) córneas apenas están en estudio. CELULAS MADRES Página 60
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     Transplante decélulas cerebrales En los últimos años diversos trabajos han comprobado que cuando se inyecta a un animal al que se le habían producido diversas lesiones cerebrales, células madre nerviosas, éstas pueden reparar el tejido dañado, sustituyendo a las neuronas lesionadas. Ahora se acaba de dar un paso más en la utilización de células madre de tejido adulto. En dos recientes trabajos publicados en la edición electrónica de la revista Nature Biotechnology (Nat Biotec 2002: bOl: 10.1038/nbt/750 y bOl 10.1038/ 751), realizados por sendos equipos de las universidades de Harward y Seúl, los autores han comprobado que las células madre nerviosas, trasplantadas a animales con lesiones cerebrales experimentales pueden estimular la regeneración de las células nerviosas lesionadas. En el primero de ellos, los autores producen por medio de sustancias químicas, una lesión cerebral parecida al Parkinson y comprueban que cuando se les trasplantan células madre nerviosas, las células dañadas se regeneran y empiezan a producir encimas que sor1 necesarios para la generación de dopamina, la sustancia de la que carecen los enfermos con Parkinson. En el segundo, producen en ratones lesiones parecidas a las que sufren los pacientes con parálisis cerebral. Las células trasplantadas estimulan la formación de nuevo tejido cerebral, funcionalmente activo. Estos dos trabajos son un paso más que confirma la cada vez más objetiva probabilidad de utilizar las células madre adultas para la medicina regenerativa y regeneradora.  Transplante de medula ósea El trasplante de médula ósea es un procedimiento médico que cada día tiene mayor acogida en la comunidad científica. Se utiliza para el tratamiento de enfermedades de la sangre como leucemias y linfomas principalmente. Consiste en remplazar la médula ósea del individuo afectado por células de la médula ósea de otra persona (generalmente un hermano u otra persona que sin ser familiar es compatible con el paciente), y así restablecer la función normal de la médula ósea. En la actualidad se investiga arduamente para establecer si este procedimiento es útil en otros tipos de tumores diferentes a los de la sangre. Cuando una persona piensa en un trasplante de médula ósea, por lo general se imagina una operación muy complicada, como lo son otros tipos de trasplante (por ejemplo trasplante de hígado o de riñón). En la actualidad CELULAS MADRES Página 61
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    el trasplante demédula ósea se hace en forma intravenosa y no requiere de una operación propiamente dicha. Tipos de transplantes: Alogénico: Comprende el trasplante de médula o células progenitoras de sangre progenitoras de sangre periférica a un recipiente de la misma especie, él cual es diferente genéticamente. La situación más común es cuando la médula es donada por un hermano HLA idéntico, en estos casos se anticipa que ocurra algún grado de enfermedad de injerto contra huésped, por lo cual el receptor debe recibir terapia inmunosupresora. Singénico: Entre gemelos homocigotos, en estos casos no hay enfermedad de injerto contra huésped, y por lo tanto no hay efecto de injerto contra tumor, ya que el receptor no reconoce la médula donada como extraña. Antólogo: Debido a que solamente 1 en 4 pacientes que requieren un transplante de médula ósea tienen un disponible, un hermano HLA idéntico, se utiliza médula antólogo como un método para tratar un número variable de enfermedades malignas. Debido a que el material trasplantado proviene del mismo paciente, no ocurre enfermedad de injerto contra huésped, ni efecto contra tumor, lo que conlleva a que las recaídas sean mayores. También existe la preocupación de que en el material trasplantado persista un grado bajo de contaminación por células tumorales, lo cual propiciaría una recaída, razón por la cual varios investigadores han desarrollado técnicas de purga para tratar de eliminar estas células malignas del material recolectado para el transplante, esto ultimo ha resultado sumamente difícil. CELULAS MADRES Página 62
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    La médula óseapuede ser obtenida 6 través de dos métodos que son ambulatorios y no requieren de hospitalización: 1. La recolección de médula ósea la hace el médico y consiste en realizar varias punciones (previa colocación de anestesia local) sobre la parte baja de la espalda del paciente (cresta ilíaca posterior). 2. El otro procedimiento se hace separando las células madre circulantes en el torrente sanguíneo del donante. Estas son aisladas por medio de un separador celular ya que por una vena la sangre es llevada al separador celular, el cual por tamaño, aísla las células madre (más grandes), y por otra vía reinfunde la sangre nuevamente al paciente. 3. El paso siguiente es la realización del trasplante propiamente dicho. Las células sanas son suministrados al paciente por vía intravenosa (generalmente a través de una de las venas del brazo), e inicia la producción de células sanguíneas sanas. CELULAS MADRES Página 63
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     Órganoespecificidad delas Células Madre. Siempre se supo que el material inyectado en solo días, desaparecía del lugar de la inyección y aparecía asimilado por las células del órgano similar al inyectado. ¿Cómo se enteran de las células madre a qué órgano o a que grupos celulares deben de ir? Resulta que se ha comprobado que desde el sitio de la lesión parten señales, como si un semáforo rojo se prendiera o apagara, tanto que las moléculas de este proceso han sido llamados “semaforinas”. Esas señales llegan al cerebro y desde allí parte la orden a las células madre medulares o a las mesenquimáticas, esta explicación se cree que es aplicable a la vieja pregunta, sobre la “organoespecifidad”, al practicar la Celuloterapia. Es señal que si el órgano del paciente emite para atraer a las macrófago que portaban trozos del material inyectarlo a inducirlos a transferir el material. TÉCNICAS DE INVESTIGACION DESARROLLADAS Llegado el momento biológico de blastocito se separarían las células de la masa interna (con lo que se destruiría el embrión) y se cultivaría en la Placa Petri las células madre (del organismo dador de los núcleos) para que después de tratados se diferenciarán en distintos tipos celulares: neuronas dopaminérgicas en el tratamiento de Parkinson; células beta del páncreas para diabéticas; hepatocitos para pacientes con cirrosis hepáticas. Esta es la idea de lo que se ha dado en llamar “clonación hepática”, el uso de células clonadas a partir del propio paciente para la realización del autotransplante sin problemas de rechazo inmunológico. DESARROLLO DE TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN Pero la introducción de una nueva información genética (el transgén) dentro del genoma en un organismo puede presentar algunos problemas en relación a dónde y cuándo se expresarán el mismo. Los informes originales de los equipos que están trabajando sobre el cultivo de células madre humanas, comunican las posibilidad de diferenciación en distintos tipos de células y tejidos. CELULAS MADRES Página 64
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    En el casodel proyecto financiado por la empresa Geron INC. Habían logrado el aislamiento de cultivos de las células madres embrionarias a partir de los blastocitos procedente de programas de FIV. En la Universidad John Hopkins se obtuvieron células madre embrionarias (EG) a partir de fetos abortados pero informes posteriores arrojaron dudas sobre la conveniencia de usar estas células; ya que parece que la clonación con ellas, da origen a frecuentes anomalías del desarrollo de los animales. La compañía Advenced Cell Technologies Corp. Obtuvo un embrión híbrido usando una técnica similar a la de transferencia nuclear para fisionar un óvulo enucleado de vaca con una célula somática humana. Básicamente se persigue la abstención de células madres ES para en su cultivo in vitro lograr su diferenciación en distintos tipos de célula y tejidos; con fines terapéuticos: autotransplantes, terapias celulares. Las células madre de ratón (quizás las humanas) son tumorigénicas; si se inyectan a un animal adulto originan teratomas y terocarcinomas. Por lo tanto, un tema de seguridad será asegurarse que en un cultivo diferenciado a partir de células madre no quedan estas células troncales, o disponer de métodos fiables de separación y purificación de las células diferenciadas de interés respecto de las células madres. Los investigadores se deberán entender mejor la transferenciación, antes de que puedan desplegar sus investigaciones con células madre de adultos de modo efectivo y amplio. La transdiferenciación es el fenómeno por el cuál una célula madre de músculo, pueden dar lugar a una célula de la sangre. VENTAJAS Y DESVENTAJAS  Células Madre Embrionaria:  Ventajas: Estas son: Flexibles: Poseen el porcentaje de formar cualquier célula del cuerpo. Inmortales: Un linaje celular puede potencialmente suministrar una cantidad infinita de células con características cuidadosamente definidas. Fácilmente obtenibles: los embriones humanos pueden ser obtenidas de la clínica de la fertilidad.  Desventajas: Estas pueden ser: Ser difíciles de controlar: El método para inducir el tipo de célula para tratar a una enfermedad en particular debe ser definido y optimizado. CELULAS MADRES Página 65
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    Entrar en conflictocon el sistema inmune del paciente: Es posible que las células trasplantadas difieran en su perfil inmune a las del recipiente y que sea entonces rechazada. Ser éticamente controversiales: Las personas que creen que la vida comienza en el momento de la concepción dicen que el llevar las investigaciones en embriones humanos no es ético, aun cuando el donante dé su consentimiento.  Células Madre Adultas  Ventajas:Estás células son: Ya están más o menos especializadas: La inducción puede ser más sencilla. Son inmunológicamente resistentes: Los recipientes que reciben los productos de sus propias células madres no experimentan el rechazo inmunológicamente. Son Flexibles: Las células madre adultas pueden ser usadas para formar otros tipos de tejido. Tienen una disponibilidad variada: Algunas células madres adultas son fáciles de cosechar mientras que cosechar otras, como por ejemplo, las células madre neurales (del cerebro), puede ser peligroso para el donante.  Desventajas: Ellas pueden ser: Están disponibles en cantidades mínimas: Es difícil obtenerla en grandes cantidades. Finitas: Ellas no viven tan largo bajo cultivo como las células madres embriónicas. Genéticamente inadecuadas: Las células madres cosechadas pueden llevar consigo mutaciones que causan enfermedades o que pueden dañarse durante la experimentación. CELULAS MADRES Página 66
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    CUESTIONES  La CuestiónEmbrional Creemos que esta cuestión es la fundamental en toda la problemática planteada, hay que poner a dilucidar de una buena tarea para ver por todas si el embrión humano es o no una persona. Es así que decidieron darle un tratamiento especial a esta cuestión.Para la ley penal y por la mayoría doctrinal, existe aborto cuando el embrión presenta formando el surco neural. Para una parte de la ciencia hay dos estadíos en su desarrollo embrionario: Estadio Pre-embrionario: El total de células y tejidos derivados del óvulo fertilizado hasta el estadio términos de: pre-embrión ó pro-embrión. Se considera que hasta el estadio de 8 o 16 células (3 días de fertilización), todas las células del pre-embrión son equivalentes una con las otras o Totipotenciales; en el sentido que son potencialmente capaces de contribuir a la formación de cualquier parte del futuro embrión o de la membrana extraembrionaria. En los siguientes 10 días del pre-embrión crece hasta alcanzar miles de células, y grupos de ellas inician la formación de estructuras extraembrionarias. El proceso de anidación, dura del día 7 al 14 después de la fertilización. Estadio Embrionario: Se considera que el embrionario dura desde la anidación hasta la 8va semana, a partir de entonces es utilizado el término es el de feto. En el embarazo humano comienza el día 15 después de la fertilización, cuando aparece la primera estría celular primitiva en la placa embrionaria. La distinción entre estadio embrionario y pre-embrionario no es arbitraria, a partir del estadio de 15 días del pre-embrionario es isomórfico con el feto, el bebé y el adulto; de modo que es posible definir que las células y el tejido van a contribuir a la formación del feto de ahí al recién nacido, cuáles van a contribuir a la formación de las membranas extramenbranarias. El estadio de 15 días es también el punto en el cuál el desarrollo humano individual comienza, ya que es el último punto en el cuál puede ocurrir un gameto monocigótico (los llamados idénticos). Si dos estrías primitivas aparecen en la placa embrionaria, se desarrollarán dos embriones y si ambos sobreviven CELULAS MADRES Página 67
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    se desarrollará elembarazo gemelar. Para parte de la ciencia, más precisa la que responda a una ideología cristiana, el embrión humano es, a partir de la fusión de los gametos (óvulo y espermatozoide) un individuo humano con una identidad bien definida por un código genético propio y exclusivo, el cuál comienza desde ese momento su propio desarrollo coordinado, continuo y gradual, de tal modo que en ningún momento puede ser considerado como una simple masa de la célula.Evidentemente si la ciencia especializada no logra ponerse de acuerdo respecto cuando el embrión humano es una persona, solo puede esbozarse un criterio que escape a la ciencia y se aproxime a una concepción racional y natural, ello en base a un criterio absolutamente personal que corresponde un razonamiento lejos condicionalmente de tipo religioso. No existe contradicción posible en que el embrión se forma por la unión de gametos, masculino- espermatozoide y femenino –óvulo-. Es entonces que debemos definir si esa unión de células conforma un ser humano al que deba protegerse. Creemos que el ser humano se conforma de dos partes primordiales, cuerpo y alma, el dilema es cuando esa alma entra en el cuerpo para conformar esa unión esencial. Según algunos criterios materialistas, ello se produce cuando el embrión –pre-embrión según algunas fuentes médicas- se anida en el útero y comienza la proliferación y diferenciación delas células que darán formación en primer lugar al feto y posteriormente a su nacimiento, a un nuevo ser humano. Ello se conoce como ANIMACIÓN RETARDADA. En el concepto católico, el alma se apropia del embrión en el mismo instante de la fecundación de óvulo ANIMACIÓN INSTANTÁNEA. En el ámbito de la moral católica se han manejado dos posiciones encontradas, la llamada animación inmediata, según la cual el alma penetra en el cuerpo en el mismo momento de la concepción y la animación mediata que afirma que la infusión del alma racional se concreta tiempo después de la concepción (coincide con la ya mencionada animación retardada).  La Cuestión Religiosa Por medio de un documento fechado en el Vaticano el 25 de agosto del 2000 se puede resumir la posición de la iglesia cristiana sobre el tema que nos ocupa. En cuanto a la utilización de embriones humanos para la obtención de células madres, la postura adopta es negativa sosteniéndose en base a las siguientes razones: CELULAS MADRES Página 68
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    Sobre la basede un análisis biológico completo, al embrión humano vivo es a partir de la fusión de gametos, un sujeto humano con una identidad bien definida, el cual comienza desde ese momento su propio desarrollo, coordinado, continuo gradual, de tal modo que en ningún estadio sucesivo puede ser considerado como una simple masa de células. La Iglesia simple ha enseñado y sigue enseñando, que al fruto de la generación humana, desde el primer momento de su existencia, se ha de garantizar el respeto incondicional que moralmente se le debe al ser humano en su totalidad y unidad corporal y espiritual. El ser humano debe de ser respetado y tratado como ser humano desde el primer momento de su existencia y a partir de eso, a partir de ese momento se le debe reconocer los derechos de la persona, principalmente el derecho inviolable de todo ser humano inocente de la vida. El embrión merece la misma protección, sea visible o inviable para su transferencia al útero, mientras vivo. Distinguir entre embriones viables y no viables a efectos de darles un tratamiento jurídico diferenciado, sería contrario a la protección que el embrión merece en cuanto a ser humano. Como “individuo humano”, el embrión tiene derecho a su propia vida. Por consiguiente, cualquier intervención que no sea en favor del embrión mismo, es un acto que viola dicho derecho. Por tanto, la ablación de la masa celular interna del blastocito, que lesiona grave e irreparablemente el embrión humano, truncando su desarrollo, es un acto gravemente inmoral y por consiguiente gravemente ilícito. Ningún fin considerado bueno, como la utilización de las células madres que podrían obtenerse para la preparación de otras células diferenciadas con vistas a procedimientos terapéuticos de grandes expectativas, puede justificar esa intervención. Un fin bueno no hace buena una acción en si misma mala. Sostienen, sin embargo, otras alternativas normalmente lícitas, como la utilización de células madre procedentes de un organismo adultos para lograr los mismo fines que pretenden alcanzar con células madres embrionarias. Esta es la vida más razonable y humana que se ha de seguir para un verdadero progreso en este nuevo campo que se abre a la investigación y que ofrece una gran esperanza para muchas personas enfermas. Resumiendo, la Iglesia acepta el avance científico siempre y cuando no pongan en peligro a la naturaleza e identidad del hombre. Manifiesta que la clonación deja a un lado la dignidad y el acto procreador que pertenece a los padres y olvida el valor que tiene la transmisión de la vida humana, la unión de esposos, el uso honesto del matrimonio, de la sexualidad como instrumento de amor, y objeto procreador, de la CELULAS MADRES Página 69
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    comunicación. Sostiene queel embrión humano, en su estado, de blastocito posee la vida y debe ser tratado como ser humano no pudiéndoselo destruir por más loables que sea tratar de enfermedades.  La Cuestión Ética Dos grupos distintos de investigación han creados sendas técnicas “éticas” para la obtención de células madre sin la necesidad de destruir embriones. Las técnicas de utilización de células madre para la regeneración de tejido o tratamiento de enfermedades degenerativas son altamente prometedoras. Así las enfermedades ahora incurables como el Parkinson o la demencia senil podrían curarse en el futuro. Pero hay ciertos problemas éticos que impiden su total aceptación. Algunos, gobiernos incluso han prohibido la investigación es este campo o la han dificultado no dando fondos públicos. La razón es la necesidad de destruir un embrión viable para obtener dichas células. Ahora en dos trabajos publicados en Nature se dan soluciones para este dilema ético. Se proponen dos vía mediante la cual no es necesario destruir al embrión para obtener células madre. En el primero se muestra una técnica desarrollada en Advanced Cell Tecnology, una empresa ubicada en Massachusetts (EEUU). En éste caso la técnica, probado en ratones, consiste en la extracción de solo una célula del embrión sin dañar este cuando cuenta con solo ocho células. La célula extraída serviría para crear una línea de célula madre y para hacer un análisis genético en busca de posibles enfermedades genéticas. El embrión puede posteriormente implantarse. El niño una vez nacido con una reserva de células madre para el caso en el que lo necesitase en el futuro. Aunque sea probado en ratones, esta técnica sería igualmente válida en seres humanos. Sólo se necesita aclarar si los seres engendrados sin esta célula se desarrollan sin ninguna dificultad. Naturalmente, este sistema no serviría para el caso de individuo adulto nacido después de la implantación de la técnica. Las segunda técnica explicada en Nature consiste en manipular genéticamente un embrión para no pueda desarrollarse la placenta. Sería por lo tanto un embrión totalmente inviable desde el punto de vista reproductor y su sacrificio para la obtención de células madre no representaría una pérdida, pues nunca sería una vida humana “en potencia”. En los EEUU no se financia las investigaciones con célula madre humana con fondos públicos federales porque una ley así lo prohíbe. Esto anuncios llegan en un momento importante para el senado de los EEUU, pues se va a debatir otra vez si se financian públicamente la investigación en este campo. Estos resultados podrían ayudar a crear puentes entre los que se niegan a financiar este tipo de investigación por considerarla como más o menos que a bortos en masa y los que no quieren dejar de escapar la oportunidad de curar enfermedades muy graves. La cuestión del problema es ético radica entre lo que creen que el plastocito es un ser humano y los que no lo ven así. CELULAS MADRES Página 70
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    Hasta ahora estosmétodos de obtención de célula madre sin la destrucción del mismo eran totalmente teóricos. Al menos, la primera técnica sería aceptada por casi todas las personas, excepto por aquellas más radicales que creen que incluso la fertilización in vitro esta mal.  La Cuestión Final Las células embrionarias provienen de embriones humanos tempranos y su uso implica la destrucción de estos: En contra: desde el punto de vista moral, destruir un embrión humano está mal, sea cuáles fueran los supuestos, beneficios. La vida humana comienza en el momento en que se unen el óvulo y el espermatozoide. Hacer bien a otro no puede justificar la destrucción de una vida humana. En pro: los embriones humanos deben tratarse con respeto, para salvar vidas a través de la investigación médica también es un fuerte imperativo moral. Los embriones en cuestión se crean dentro de un proceso dador de vida: el de ayudar a que las parejas estériles conciban. En una clínica de reproducción asistida, el médico elige el blastocito más sano para implantarlo en el útero. Los demás se congelan para un uso eventual, pero en su mayoría no tiene perspectiva realista de llegar al término y, finalmente, serán destruidos. Si los padres han expresado su deseo de donar sus embriones para investigación, en vez de descartarlos, es moralmente aceptable usar su célula para hacer bien a otros.Por los demás, no está tan claro que la vida de un individuo comienza en el instante de la fecundación. El Sistema Nervioso solo empieza a aparecer a los 14 días. El pre-embrión puede dividirse y dar lugar al nacimiento de gemelos; por tanto, es discutible que la individualidad comienza unos días después de la fecundación. En contra: permite las investigaciones con células embrionarias abriría las puertas a mucho paso denigrantes para la vida humana. Los científicos tienen una larga agenda para investigar, empezando por la creación de embriones destinados específicamente a la investigación. Si no trazamos un límite absoluto que proteja el embrión, podría cometerse mucho abuso grave. En pro:deberían considerarse las circunstancias que rodean cada caso. La destrucción frecuente de pre - embriones ya es ampliamente aceptada en ciertas formas de anticonceptivos, como el diafragma intrauterino, que impiden la implantación del óvulo fecundado, y en el mismo tratamiento de procreación asistida. El estudio de células stem requiere la destrucción de muy pocos embriones. Las células stem embrionarias se caracterizan por su capacidad de crecer y dividirse indefinidamente. 0 sea que, en teoría, las células de un solo blastocito podrían satisfacer todos los requerimientos. CELULAS MADRES Página 71
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    En la práctica,los biólogos querrían establecer cierto número de líneas diferentes, tal vez 20 ó 100, a fin de asegurarse la disponibilidad de células sanas y típicas que abarquen un espectro de tipos inmunológicos. La derivación de células humanas sería un procedimiento ocasional y limitado, y no una destrucción constante e ilimitada. En contra: se exageran los beneficios médicos de las células stem embrionarias, que, de todos modos, podrían obtenerse utilizando células stem adultas. Los supuestos beneficios de las embrionarias son proyecciones de experimentos en ratones y ratas, aún no reproducidos en seres humanos. En todo caso, hay una alternativa: muchos tejidos del cuerpo humanos poseen una reserva de células stem adultas para reabastecerse. En el organismo, parecerían corresponder a tejidos específicos. Las células stem sanguíneas solo fabrican glóbulos: las cutáneas, piel. Sin embargo, los nuevos estadios están demostrando que algunas tienen un repertorio bastante más amplio y quizá sean capaces de cumplir muchas de las tareas que supuestamente cumplen las células stem embrionarias. Las adultas resultarían más convenientes para los tratamientos médicos, por cuanto permitirían "reparar"al paciente con células propias en vez de afrontar los riesgos inmunológicos que entraña el injerto de células stem embrionarias provenientes de un donante cuya compatibilidad no he sido comprobada. En pro: la investigación encierra una promesa real; es preciso estudiar ambas clases de células stem. Si bien es cierto que a menudo los científicos se dejan llevar por su entusiasmo, las altas esperanzas puestas en las células stem embrionarias tienen fundamentos sólidos. Ofrecen un nuevo método eficaz para tratar enfermedades degenerativas incurables, como el mal de Parkinson y la diabetes. Las células stem adultas son menos prolíficas y versátiles que las embrionarias; además, no se ha demostrado que posean la misma gama de aptitudes.Es importante estudiar ambos tipos de células (de adulto y embrionarias), a fin de establecer cuál conviene mías a cada aplicación. Las embrionarias no parecen ser muy irritante para el sistema inmunológico y, aunque lo fuesen, habría varios modos de encarar el problema. CELULAS MADRES Página 72
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     Las célulasmadre, junto con la manipulación genética, van a constituir dos pilares básicos de la medicina de los próximos años.  La tecnología genética impediré la aparición de muchas enfermedades inscritas en nuestros genes. Las células madre, por su parte, proveerán de tejidos y órganos de repuesto a medida que los nuestros se vayan deteriorando. Todo ello contribuirá a la mejora de la salud y de la vida de las personas y deben ser saludados con satisfacción. Pero ello no nos puede hacer perder de vista los riesgos del desarrollo tecnológico.  Los problemas bioéticos que plantea la manipulación genética son objeto de otro estudio. Aquí nos hemos centrado en los suscitados por la investigación con células madre. La principal fuente de problemas deriva del uso de embriones como "materia prima" para o b t e n e r e sas c é lu la s. E l e mb rió n e s u n se r co mp l e t ame n t e desprotegido, incapaz de defender sus intereses por sí mismo y con una apariencia nada semejante a la de un ser humano adulto.  Esas tres circunstancias han conducido a muchos a considerar que el embrión no es todavía un ser humano y que, por tanto, puede ser utilizado al servicio suyo. Pero esas circunstancias no quieren decir que todavía no estemos ante un ser humano, sino que lafragilidad es inherente a la condición humana y que esa condición se manifiesta máximamente en los inicios del ser humano. Considerado así el embrión, no puede ser lícito, en ningún caso, su instrumentalización al s e r v i c i o d e o t r o s s e r e s h u m a n o s . S i n o e x i s t i e s e n f u e n t e s alternativas para obtener las células madre que no p lantean problemas éticos, nos encontraríamos ante un dilema cuya respuesta no admitiría dudas pero que resultaría bastante trágico. Pero lo cierto es que la ciencia ha provisto de unas alternativas más que satisfactorias, que permiten desarrollar la investigación con células madre sin sacrificar vidas humanos.  Es evidente la seriedad y la gravedad del problema ético abierto por la voluntad de extender al campo de la investigación humana la producción y/o el uso de embriones humanos incluso desde una perspectiva humanitaria. CELULAS MADRES Página 73
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     Antigénico.-Toda sustanciaque, introducida en un organismo animal, determina en él una reacción inmunitaria, como la formación de anticuerpos.  Biopsia. -Procedimiento de investigación clínica que consiste en separar del organismo vivo una porción de un órgano determinado para confirmar o completar un diagnóstico.  Blástula.- Una de las primeras fases del desarrollo embrionario en la que, por segmentación del cigoto, se forma una estructura a manera de esfera hueca, constituida por una sola capa de células.  Cavitación.- Formación patológica de cavidades en un tejido u órgano.  Cigoto.-Célula resultante de la fusión de los das gametos, un óvulo y un espermatozoide.  Cribado.-Seleccionado rigurosamente.  Diferenciación.-En embriología proceso por el cual las células pluripotentes van madurando y adquiriendo una especialización cada vez más restringida. Algunas células, como las conjuntivas, conservan siempre un cierto grado de indiferenciación, mientras que otras alcanzan tal grado de diferenciación que pierden su capacidad de multiplicarse, como sucede con las neuronas y las células musculares.  Difusión.-Transporte pasivo de solutos a través de la membrana del dializador. La cantidad de solutos que atraviesa una membrana por difusión depende de tres factores.  Distrofia. - Degeneración o desarrollo defectuoso de un órgano o tejido, que se manifiesta por disminución del volumen y por la pérdida de las capacidades funcionales, y puede afectar a todo el organismo.  Embebidas.-Dicho de un cuerpo líquido, que es adsorbido por un cuerpo sólidos.  Fertilización.-Unión de los gametos masculino y femenino para formar el cigoto. Esta unión, normalmente, tiene lugar en el tercio externo de le trompa de Falopio  Fluorescencia.- Propiedad de algunos cuerpos de emitir luz al recibir una radiación.  Fehaciente.- Que hace fe, fidedigno.  Gástrula.-Fase del desarrollo del embrión de los metazoos en la que se esbozan las hojas o capas embrionarias.  Infiltrar.-Introducir suavemente un líquido entre los poros de un sólido.  Inhibido.- Suspendido transitoriamente una función o actividad deun organismo mediante la acción de un estímulo adecuado.  Injerto. - Tejido u organismo que se utiliza para implantación y trasplante. Cuando se toma de una parte del cuerpo y se injerta en otra.  Loable. - Digno de alabanza.  Proliferación. - Multiplicación abundante de alguna cosa. CELULAS MADRES Página 74
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