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Qué son las Células Madre?

Las células madre son los bloques de construcción de la vida

Las células madre son células indiferenciadas que pueden realizar una variedad de funciones regenerativas en el cuerpo humano. Pueden, por ejemplo, generar o reemplazar una variedad de células a través de la diferenciación, regular el sistema inmunológico y estimular otras células en su entorno natural.

Las células madre están presentes en todos los seres humanos a partir del desarrollo embrionario/feto (células madre embrionarias) y a lo largo de cualquier vida útil entera individual hasta la muerte (células madre adultas). Hay 5 tipos generales de células madre, definidos por su origen y su capacidad para generar nuevas células.

  • Totipotente: También conocido como el óvulo fertilizado, esta célula se desarrollará y se convertirá en todas las otras células, creando un ser humano.
  • Pluripotente: Estas células madre pueden diferenciarse en cualquier otro tipo de célula, sin embargo, carecen de la capacidad de crear un organismo entero de la manera en que una célula totipotente puede.
  • Multipotente: Ligeramente más limitada que las células pluripotentes, asignadas a un cierto rango de tipos de células.
  • Oligopotente: Estas células madre son similares a las células madre multipotentes y también son capaces de diferenciaren en un rango específico de tipos de células.
  • Unipotente: Estas células madre sólo son capaces de diferenciarse en un tipo de célula.

Las células madre embrionarias (CME) y las células madre adultas (CMA) son dos categorías muy diferentes de células madre que tienen propiedades diferentes. En cualquier individuo después del nacimiento, el reemplazo y la regeneración celular se producen en dos contextos: renovación de células que mueren naturalmente (apoptosis) y en respuesta a lesiones externas (causadas por factores como lesiones traumáticas, infección, cáncer, infarto, toxinas, inflamación, etc.). Las células madre involucradas en ese proceso de regeneración son las células madre adultas (también llamadas células madre somáticas).

Células madre adultas y células madre embrionarias

Células madre embrionarias están presentes la masa celular interna del blastocisto,una bola principalmente hueca de células que, en el ser humano, forma de tres a cinco días después de que una célula de óvulo es fertilizada por un espermatozoide. En el desarrollo normal, las células dentro de la masa celular interna darán lugar a las células más especializadas que dan lugar a todo el cuerpo, todos nuestros tejidos y órganos. Las células madre embrionarias son pluripotentes,lo que, como se mencionó anteriormente, significa que pueden dar lugar a cada tipo de célula en el cuerpo completamente formado, pero no la placenta y el cordón umbilical.

Las células madre adultas (también referidas células madre somáticas) son más especializadas que las células madre embrionarias. Por lo general, estas células madre pueden generar diferentes tipos de células para el tejido u órgano específico en el que viven. Hay muchos tipos diferentes de células madre adultas, que todas tienen sus funciones regenerativas específicas. Por ejemplo, las células madre que forman la sangre (o hematopoyéticas)pueden dar lugar a glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Sin embargo, las células madre que forman la sangre no generan células hepáticas o pulmonares, por ejemplo, y las células madre de otros tejidos y órganos no generan glóbulos rojos o blancos ni plaquetas. Algunos tejidos y órganos dentro del cuerpo contienen pequeños partículas de células madre específicas del tejido cuyo trabajo es reemplazar las células de ese tejido que se pierden en la vida cotidiana normal o en lesiones.

¿Cómo se dirigen las células madre a las lesiones? – Homing

En la ciencia de células madre, la palabra «homing» describe la capacidad de las células madre para encontrar su destino, o «nicho». Durante ese proceso, los tejidos dañados o inflamados requieren reparación enviando señales, algunas de las cuales actúan como señales para las células madre y las atraen al tejido lesionado. Este es un proceso bastante rápido (medido en horas y no más de 1-2 días).

¿Cómo funciona la célula madre para la reparación de tejidos? – Diferenciación directa y efecto paracrino

Una vez que las células madre han viajado al sitio de la lesión, pueden iniciar su acción regenerativa actuando a través de dos mecanismos diferentes: pueden someterse a una diferenciación directa con el fin de reemplazar directamente las células lesionadas o también pueden promover la regeneración tisular a través del efecto paracrino.

Entonces, ¿cuál es el efecto paracrino? En la ciencia de células madre, se puede definir por el proceso en el que las células madre liberan factores que actúan como señales para las células circundantes, y las obligan a cambiar su comportamiento para iniciar el proceso de regeneración. Durante ese proceso, las células madre no contribuyen a la renovación del tejido a través de la diferenciación directa.

¿Por qué es tan importante el efecto paracrino?

En una gran cantidad de estudios sobre trasplantes de células madre, los investigadores observaron que los tejidos dañados del paciente fueron reparados después del trasplante de células madre de un donante. Sin embargo, después de analizar los tejidos recién generados se ha observado que las células del donante estaban ausentes. Los científicos fueron capaces de demostrar que las células madre del donante eran factores secretores que desencadenaron las propias células del paciente para reparar el tejido ellos mismos. Se ha demostrado que la mayor parte del proceso de regeneración se logró a través de la señalización paracrina y no a través de la diferenciación directa.

El mecanismo paracrina ha resultado ser muy beneficioso. Las ventajas de tener un efecto paracrino es ahora muy evidente. El hecho más importante es que a pesar de que las células madre del donante tienen una vida útil muy limitada, tienen un efecto de larga duración en la regeneración tisular, que continúa mucho después del agotamiento total de las células madre del donante.

Varios tipos diferentes de células madre pueden invocar una respuesta paracrina como las células madre mesenquimales del cordón umbilical y las células madre de la sangre del cordón umbilical.

¿Qué pueden lograr las células madre a través de la diferenciación directa y el efecto paracrino?

  1. Reparar tejido dañado: las células madre tienen la capacidad de activar el estado latente de las células madre en el cuerpo humano y tienen un efecto reparador sobre el tejido dañado y el órgano causado por la peroxidación y los residuos metabólicos. Un equilibrio entre los radicales libres y antioxidantes es necesario para la función fisiológica adecuada. Si los radicales libres abruman la capacidad del cuerpo para regularlos, se da una condición conocida como estrés oxidativo Los radicales libres alteran negativamente los lípidos, las proteínas y el ADN y desencadenan una serie de enfermedades humanas. Las células madre también pueden intervenir el estrés de radicales libres para restaurar su función normal.
  2. Secreto de factores nutricionales: Las células madre pueden promover la proliferación y diferenciación de tejidos dentro del tejido dañado y restaurar las funciones fisiológicas de los tejidos y órganos.
  3. Regular la función inmune: A través de la secreción de factores solubles y el contacto directo para regular la proliferación de las células inmunitarias y su actividad, las células madre son capaces de reducir la respuesta inflamatoria.
  4. Regular la función metabólica: Utilizando la capacidad de diferenciación multidireccional, las células madre pueden mejorar la eficiencia del sistema metabólico, y así acelerar el funcionamiento del cuerpo y la excreción de residuos metabólicos para promover la absorción de nutrientes , para mantener la función fisiológica normal.

Además, los estudios han indicado que el efecto paracrino se amplifica porque las células del donante se sienten atraídas a los tejidos dañados que necesitan su ayuda. Las células dañadas del paciente están segregando citoquinas, proteínas reguladoras que actúan como mediadores para generar una respuesta inmune que atrae a las células del donante. A su vez, las células del donante secretan su propio cóctel de proteínas que estimulan las células madre del paciente y ayudan a reducir la inflamación, promover la proliferación celular y aumentar la vascularización y el flujo sanguíneo en las áreas que necesitan sanar. Las células de efecto paracrino también pueden secretar factores que inhiben la muerte de las células del paciente debido a una lesión o enfermedad.

Un tercer efecto paracrino importante es su capacidad para ‘desalentar’ la respuesta inmune que se produce durante el rechazo del trasplante o durante la enfermedad autoinmune. En este caso las células se pueden utilizar directamente o en combinación con otras células madre con fines terapéuticos. Por ejemplo, la aplicación de células mesenquimales junto con células madre sanguíneas durante un trasplante de médula ósea parece reducir la enfermedad del injerto frente al huésped.

Una ventaja del uso de células, frente a la medicación, es que las células trasplantadas responderán a su entorno y secreten los factores que se necesitan y en la concentración adecuada. Las células pueden ser consideradas como «fábricas de drogas» que se adaptan a medida que se repara el tejido. Estudios preclínicos han demostrado la eficacia de las células mesenquimales y células sanguíneas del cordón umbilical para el tratamiento de enfermedades neuronales, del corazón, del riñón y del músculo. Ha habido algunos estudios convincentes sobre el efecto neuroprotector de las células sanguíneas del cordón umbilical.

Preguntas más frecuentes

Investigación de células madre de Beike

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