Células Madre: porque madre, no hay más que una…o no?

Forges

Una célula madre o troncal (stem cell) es una célula con capacidad de auto renovarse mediante divisiones mitóticas o bien continuar la vía de diferenciación produciendo células de uno o más tejidos maduros, funcionales y plenamente diferenciados en función de su grado de multipotencialidad. La mayoría de los tejidos de un individuo adulto poseen una población específica propia de células madre que permiten su renovación periódica o su regeneración cuando se produce algún daño tisular. Algunas células madre adultas son capaces de diferenciarse en más de un tipo celular como las células madre mesenquimales o las células madre hematopoyéticas, mientras que otras son precursoras directas de las células del tejido en el que se encuentran, como por ejemplo las células madre de la piel o las células madre gonadales (células madre germinales). Esto hace que se apliquen conceptos de ecología a las células madres, empleando el término nicho ecológico para referirnos al entorno que rodea a dicha célula y que será esencial en la decisión de auto renovación o diferenciación.

Hematopoyesis

En base a la capacidad de diferenciación se pueden clasificar en:

Las células madre totipotentes pueden crecer y formar un organismo completo, tanto los componentes embrionarios, como los extra embrionarios (placenta). Es decir, pueden formar todo los tipos celulares.

Las células madre pluripotentes no pueden formar un organismo completo, pero sí cualquier otro tipo de célula correspondiente a los tres linajes embrionarios (endodermo, ectodermo y mesodermo), así como el germinal y el saco vitelino.

Las células madre multipotentes son aquellas que sólo pueden generar células de su misma capa o linaje embrionario de origen (por ejemplo: una célula madre mesenquimal de médula ósea, al tener naturaleza mesodérmica, dará origen a células de esa capa como miocitos, adipocitos u osteocitos, entre otras).

Las células madre unipotentes pueden formar únicamente un tipo de célula particular.

Fuentes de células madre

Existen diferentes tipos de células madres, aunque las más empleadas en biología son las células madres embrionarias y las adultas:

Blasticisto

Células madre embrionarias (pluripotentes): Se encuentran en la masa celular interna del blastocisto. Tienen la capacidad de diferenciarse en todos los tipos celulares que aparecen en el organismo adulto, dando lugar a los tejidos y órganos. En la actualidad se utilizan como modelo para estudiar el desarrollo embrionario y para entender cuáles son los mecanismos y las señales que permiten a una célula pluripotente llegar a formar cualquier célula plenamente diferenciada del organismo.

Células madre germinales: Se trata de células madres embrionarias pluripotenciales que se derivan de los esbozos gonadales del embrión, en una zona específica denominada cresta gonadal, que dará lugar a los óvulos y espermatozoides. Tienen una capacidad de diferenciación similar a las de las células madres embrionarias, pero su aislamiento resulta más difícil.

Células madres fetales: Estas células madres aparecen en tejidos y órganos fetales como sangre, hígado, pulmón y poseen características similares a sus homólogas en tejidos adultos, aunque parecen mostrar mayor capacidad de expansión y diferenciación. Su procedencia no está del todo clara. Podrían tener origen embrionario o bien tratarse de nuevas oleadas de progenitores sin relación con las células madres embrionarias.

Célula madre adulta: Son células no diferenciadas que se encuentran en tejidos y órganos adultos y que poseen la capacidad de diferenciarse para dar lugar a células adultas del tejido en el que se encuentran, por lo tanto se consideran células multipotenciales. En un individuo adulto se conocen hasta ahora alrededor de 20 tipos distintos de células madre, que son las encargadas de regenerar tejidos en continuo desgaste (como la piel o la sangre) o dañados (como el hígado). Su capacidad es más limitada para generar células especializadas. Las células madre hematopoyéticas de médula ósea (encargadas de la formación de la sangre) son las más conocidas y empleadas en la clínica desde hace tiempo. En la misma médula, aunque también en sangre del cordón umbilical, en sangre periférica y en la grasa corporal se ha encontrado otro tipo de célula madre, denominada mesenquimal que puede diferenciarse en numerosos tipos de células de los tres derivados embrionarios (musculares, vasculares, nerviosas, hematopoyéticas, óseas, etc). Aunque aún no se ha podido determinar su relevancia fisiológica se están realizando abundantes ensayos clínicos para sustituir tejidos dañados (corazón) por derivados de estas células.

La célula madre por excelencia es el cigoto, formado cuando un óvulo es fecundado por un espermatozoide. El cigoto es totipotente, es decir, puede dar lugar a todas las células del feto y a la parte embrionaria de la placenta.

Shinya Yamanaka

Investigaciones recientes llevadas a cabo por el doctor Shinya Yamanaka, de la Universidad de Kyoto, han demostrado que es posible desdiferenciar células adultas hasta células madre mediante el tratamiento con factores de transcripción insertados en las células mediante retrovirus. Este procedimiento, conocido como Reprogramación celular, da lugar a las conocidas iPS, que podría facilitar la obtención de células madre de cualquier individuo en cualquier momento, aunque se han detectado posibles efectos colaterales, como el carácter canceroso de las células resultantes.

Info adicional

Gráfico interactivo

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