FUENTES DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS

FUENTES DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS

Tomado del libro: Terapia celular con células madre y medicina regenerativa del Dr. Dolores Javier Sánchez González y coautores.

Las células madre embrionarias se forman después de la fertilización (unión del espermatozoide y el óvulo materno) originando el embrión humano; estas células se diferenciarán en 250 estirpes celulares diferentes que formarán los órganos de los seres humanos. Es por ello que teóricamente si se aprende cómo cultivarlas en el laboratorio y manipularlas, se podrían originar tejidos u órganos nuevos para implantarlos en pacientes y curar enfermedades. El problema es que al obtener las células madre del embrión éste puede destruirse. Hoy en día hay cerca de 100000 embriones congelados en las clínicas de fertilización in vitro de EUA que no han sido usados y ésos serían los primeros candidatos. Sin embargo, los grupos privados que no están restringidos por fondos federales no sólo usan ya embriones congelados, sino que ya han empezado a crear embriones en laboratorios para extraer estas células, porque ello puede convertirse en un excelente negocio en el futuro debido a la gran cantidad de personas enfermas que podrían beneficiarse.

La investigación en esta área de la medicina es “muy promisoria”, pero los médicos saben que hasta ahora no existe la panacea para la cura de todas las enfermedades, aunque las células madre pueden proporcionar avances y descubrimientos en la ciencia igual que como se hace en muchas otras áreas de la medicina, como el estudio de nuevos fármacos y mejores técnicas quirúrgicas.

La posibilidad de poder obtener células madre embrionarias sin tener que destruir al embrión del cual se extraen es un tema biológico y ético que está causando gran interés en la comunidad internacional. En la fecundación, el ovocito o célula materna se une al espermatozoide en las trompas de Falopio de la mujer, constituyendo un nuevo ser humano llamado cigoto en este estadio. En esta etapa el cigoto tiene ya toda la información genética necesaria para que el nuevo ser se desarrolle y crezca en los siguientes nueve meses dentro del útero materno y durante el resto de su vida. En las horas que siguen a la fecundación, el cigoto empieza a dividirse para formar el embrión. En las primeras 30 horas se divide en cuatro células “totipotentes”, llamadas así porque, de separarse, cada una de ellas podría originar un nuevo ser. 

Éste es uno de los principales puntos de debate en relación a la clonación, ya que el uso de células “totipotentes” es una de las dos posibles técnicas que, de aprobarse, se usarían para clonar seres humanos como potenciales fuentes de células madre para la experimentación.

Para los cultivos in vitro se han buscado componentes capaces de reemplazar al suero, encontrándose que las proteínas como noggina combinadas con el factor de crecimiento fibroblástico, factor fibroblástico solo o en combinación con otros factores (como activina A), son capaces de mantener indiferenciadas a las células madre embrionarias humanas. También se ha logrado cultivar las hESC con células alimentadoras fibroblásticas posnatales humanas más los factores antes mencionados, con la idea de eliminar el suero bovino fetal del medio de cultivo.

Se ha demostrado que al inyectar blastocistos, éstos son capaces de integrarse en las tres capas germinativas e incluso se integran en el linaje de las células germinativas. Como estos experimentos no se pueden realizar con las células madre embrionarias humanas, se ha diseñado un método que demuestra el potencial de éstas al implantarlas en ratones inmunodeficientes formando teratomas que poseen derivados de las tres capas germinativas. Morfológicamente las hESC son diferentes de las de ratón, poseen una íntima relación núcleo–citoplasma y cada célula tiene uno o más nucléolos. Las células expresan elevadas concentraciones de telomerasa, ribonucleoproteína que se encarga de la elongación de los telómeros cromosómicos. También expresan en gran proporción la proteína Oct–4 (un factor transcripcional de línea germinal); la expresión de este gen se conserva, pues ayuda a mantener un estado indiferenciado en las células.

Entre las células madre de humano y ratón existen diferencias en las vías de señalización de LIF, el factor de crecimiento transformante beta (TGF), Wnt y el FGF. Por lo anterior se deduce que el conocimiento generado del estudio de las células madre embrionarias de ratón no se puede aplicar al humano de forma generalizada, aunque pueden inferirse los mecanismos biológicos que regulan a estas células.

El uso de ciertos factores de crecimiento puede guiar a las hESC hacia la diferenciación específica de linajes celulares. Por otra parte, los factores de crecimiento epidérmico, fibroblástico, el ácido retinoico, la BMP–4 y el factor transformante beta inducen a los cuerpos embrioides humanos a expresar marcadores mesodérmicos y ectodérmicos. El tratamiento con activina A induce a estas células a expresar derivados mesodérmicos.

Después de cuatro días, el embrión tiene 12 células y se le conoce como mórula. La mórula se dirige de la trompa de Falopio al útero de la madre, donde se implanta y recibe el nombre de blastocisto. Ahí permanecerá por los próximos nueve meses, hasta su nacimiento. El blastocisto genera dos capas de células: la capa interna o embrioblasto, que forma el embrión humano, y la capa externa o trofoblasto, que forma la placenta. A este nivel el embrioblasto está formado por un grupo de células denominadas “estaminales” pluripotenciales o células “madre”. Esto significa que, si bien cada una independientemente no puede generar un individuo completo —como las células “totipotenciales” anteriormente mencionadas—, sí tienen tres características fundamentales y únicas que otras células del cuerpo no poseen:

1.  La capacidad de dividirse indefinidamente.

2. La capacidad de “diferenciarse”, es decir, de transformarse en una célula especializada del cuerpo humano.

3.  La capacidad de ser inmortales.

Agradecimientos

 Este trabajo fue apoyado por el Sistema Nacional de Investigadores del CONACyT (Apoyo No. 33834), Sección de Estudios de Posgrado e Investigación de la Escuela Superior de Medicina del Instituto Politécnico Nacional, por la Fundación Gonzalo Río Arronte IAP, y el laboratorio de Histología de la Escuela Médico Militar, Universidad del Ejército y Fuerza Aérea; y realizado por el doctor Dolores Javier Sánchez González y coautores.

Publicado por el doctor Dolores Javier Sánchez González.

 Tomado de su libro Terapia celular con células madre y medicina regenerativa:

http://editalfil.com/home/103-terapia-celular-con-c%C3%A9lulas-madre-y-medicina-regenerativa.html

Otros enlaces informativos del Dr. Dolores Javier Sánchez González en: 
http://doloresjaviersanchezgonzalez.blogspot.mx/