¿ Qué usa la medicina regenerativa? I Células madre.
¿ Qué usa la medicina regnerativa? I
Células madre
La medicina regenerativa utiliza para crear órganos y tejidos:
-Células madre:
1-¿Qué son?
La mayoría de las células de un individuo adulto ( hombre y mamíferos) no suelen multiplicarse, salvo para el mantenimiento de algunos tejidos como la piel y la sangre, ya que su capacidad de regeneración es limitada; pero en todos los tejidos existen células, que aunque en condiciones normales no se dividen, en condiciones particulares son capaces de proliferar y regenerar tejidos. A estas células se las llama células madre.
Son células indiferencias, que se encuentran presentes en todos los organismos pluricelulares, con capacidad para dividirse, por mitosis y convertirse en células especializadas o en otras células madre. Se las conoce también con el nombre de stem cells, en inglés.
Estas células son diferentes a los otros tipos de células del cuerpo humano y por tanto tienen una serie de propiedades o características que las hacen únicas:
- Tienen la capacidad de mantenerse, tanto en el embrión como en un medio de cultivo en un laboratorio, de forma indefinida.
- Las células madre embrionarias, son células no especializadas, es decir, carecen de partes específicas que les permitan realizar funciones especializadas en el cuerpo.
- Proliferación: incremento del número de células por división celular.
- Diferenciación o plasticidad: proceso por el cual las células de un linaje celular concreto, sufren modificaciones genéticas con el fin de adquirir la morfología y unas funciones de un tipo de célula concreta.
- División asimétrica:al dividirse dan lugar a dos células hijas, una de las cuales tiene la propiedad de autorrenovarse, igual que la célula original, y la otra célula hija adquiere la propiedad de poder diferenciarse.
- Autorrenovación: las células madre se dividen y crean mas células madre; este proceso es posible gracias a un gen especial que poseen.
Las células madre las podemos encontrar en diferentes tejidos y organos de nuestro cuerpo, asi
- Las células madre embrionarias se obtienen de embriones de entre 5-7 días que están en fase de blastocisto.
- Las células madre fetales, se obtienen de fetos en desarrollo temprano, que han sido abortados, de órganos como la sangre, el hígado y el pulmón.
- Las células madre adultas, de tejidos y órganos
- Las células madre mesenquimales se encuentran en la médula, en la sangre del cordón umbilical, sangre periférica y en la grasa corporal.
2-Tipos:
A-Según su origen las células madre se dividen en:
- Células madre embrionarias: son células que se encuentran en la masa interna del blastocisto, que es un embrión de entre 5-7 días; está formado por una capa externa de 70 células y una masa celular interna, formada por 30 células, que reciben el nombre de células madre embrionarias.
Estas células tienen las capacidad de diferenciarse en todos los tipos celulares que hay en un organismo, y formar tejidos y órganos. El mejor ejemplo de células embrionarias, son el cigoto.
Pero no todo son ventajas, las células madre presentan dos inconvenientes:
- Favorecen el crecimiento descontrolado de las células provocando cáncer.
- Es necesario la destrucción de embriones, lo que provoca problemas éticos.
Un tipo especial de células madre embrionarias son las células madre germinales, que se encuentran en los esbozos gonadales del embrión, en unas zonas específicas,llamadas crestas gonadales, donde se formaran los óvulos y los espermatozoides.
El problema ético que representa el uso de embriones humanos para obtener las células madre embrionarias,podría quedar resuelto gracias al descubrimiento de un proceso científico que convierte células normales de cualquier tipo de tejido del un organismo en células madre embrionarias, al modificarlas geneticamente ( añadiéndolas el gen especial de las células madre embrionarias); a este tipo de células se las denomina iPS ( células madre inducidas); estas células presentan una serie de ventajas sobre las embrionarias:
- Se eliminan los problemas éticos, ya que no provienen de embriones; se crean a partir de células somáticas del propio paciente.
- No hay riesgo de rechazo.
Fueron creadas por primera vez por el científico japones, Shinya Yamanaka, en la universidad de Japón en el año 2006, en un ratón. En el año 2007,un grupo de científicos entre los que se encontraba Yamanaka y James Thomson, crearon las primeras iPS humanas.
Diferencias entre células madre embrionarias y adultas:
Células madre adultas: son células que se encuentran en muchos tejidos y órganos de un organismo adulto o feto: sangre, cerebro, hígado, intestino y piel. Fueron aisladas por primera vez por Irving Weissman, de la Universidad de Medicina de Stanford, en 1988, primero en ratones y posteriormente en humanos.
Son mas especializadas que las embrionarias, pero su capacidad de reemplazarse es mas limitada, en la actualidad existen unos 20 tipos de células madre adultas diferentes. Permanecen en reposo hasta que, debido a una lesión o enfermedad en un tejido se activan para regenerarlo. A diferencia de las embrionarias solo pueden convertirse en los tipos de células que existan en los tejidos donde se encuentran.
Las células madre hematopoyéticas son las más conocidas y las más utilizadas; se encuentran en la médula ósea y se encargan de reponer los distintos tipos de células sanguíneas: glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.
Otro tipo son las células madre mesenquimales, se encuentran en el estroma de la médula ósea, aunque no son hematopoyéticas; se encargan de generar hueso, cartílago y grasa.
B- Según su potencialidad:
Células madre totipotentes: son células madre que al dividirse pueden crear un organismo completo, ya que son capaces de formar los componentes embrionarios ( endodermo, mesodermo y ectodermo y las células de la capa germinal y las del saco vitelino) y los componentes extraembrionarios ( placenta).
La célula madre totipotente por excelencia es el cigoto,que se forma por la unión de un óvulo y un espermatozoide.
Células madre pluripotentes: son células que al dividirse dan lugar a casi todos los tipos de células.No pueden formar un organismo,pero si cualquier tipo de célula correspondiente a las tres capas embrionarias (endodermo, ectodermo y mesodermo), las células de la capa germinal y las del saco vitelino. Las mas estudiadas son las células embrionarias.
-Células madre multipotentes: son células que al dividirse solo pueden crear células de su misma capa embrionaria, es decir, solo pueden crear los tipos de células que existan en el tejido en el que se encuentren.Por ejemplo las células germinales, de la médula ósea son células multipotentes porque solo pueden crear células de la capa mesodérmica a la que pertenecen.
-Células madre unipotentes: son células madre que al dividirse solo dan lugar a un tipo de células.Un ejemplo son las células madre musculares, que solo pueden crear células musculares.
3- Métodos de obtención de las células madre:
Existen diferentes métodos de extracción de células madre, dependiendo del tejido en el que se encuentren.
- Embriones crioconservados: son embriones que se encuentran guardados en clínicas de fertilidad, conservados en nitrógeno líquido a -196ºC, con el fin de detener todas las funciones celulares sin dañar al embrión. Pertenecen a parejas que se sometieron a tratamientos de reproducción asistida y no los utilizaron. La ley permite utilizarlos científicamente pasados 5 años y con el consentimiento de los donantes.
Los embriones de propósito especial: son embriones creados en clínicas de fertilización in-vitro,con el único propósito de obtener células madre.
- Blastómeros indivisibles: utilizan óvulos fecundados, que se dejan crecer hasta que tienen entre 8-10 células; una de estas células se extrae y se cultiva. El embrión no se destruye y se puede reimplantar en el útero y seguir su desarrollo.
- De la sangre, utilizando la máquina de Afersis terapeútica: con este equipo se separan células madre que circulan por la sangre del paciente;es un proceso parecido a la donación de sangre, aunque más largo.
De una vena se extrae sangre que es llevada a un separador celular, el cual tiene un sensor de tamaño; este sensor separa las células madre y al mismo tiempo por otra vía se devuelve la sangre al paciente. Este método se realiza en periodos de tiempo pequeños, llamados ciclos.
- De la médula ósea realizando una punción:es un procedimiento poco invasivo, que se utiliza en medicina para el estudio de las células madre adultas y los trasplantes.
Consiste en aspirar el líquido que hay en el interior del tejido óseo del externón o la cresta iliaca; se tumba al paciente y se le desinfecta la zona de punción con un antiséptico, se coloca un campo quirúrgico estéril y en se inyecta de forma lenta un anestésico local,comprobando antes que no se ha pinchado en vena, hasta la parte mas externa del hueso.
Después se introduce el trocar de aspirador y se coloca en él una jeringuilla con la que se aspira la sangre medular que necesitemos.
- Activación del ovocito por transferencia nuclear somática o clonación: consiste en extraer el núcleo de un óvulo fertilizado y sustituirlo por el núcleo de una célula madre adulta, si éste óvulo encuentra las condiciones adecuadas, será capaz de reprogramarse.
La ventaja de este método, es que se obtienen células madre que contienen la misma dotación genética que la del paciente y se evita el rechazo; el inconveniente son la mutaciones geneticas durante el proceso de diferenciación.
- Partenogénesis: es un proceso reproductivo que no existe en mamíferos,pro que puede ser inducido mediante procesos químicos y físicos in-vitro; como resultado de esta inducción, se obtiene una masa celular denominada partenote, de la que se aislan células madre pluripotentes.
- De donantes cadavéricos:: estudios recientes, han demostrado que algunas células madre musculares,sobreviven y mantienen sus propiedades, después de someterlas a un proceso de invernación post-morten.
- Del cordón umbilical: la extracción es muy fácil, indolora y el riesgo es nulo tanto para el feto como para la madre. Puede realizarse en cualquier hospital o centro de salud y no requiere un equipamiento especial, solo mantener las mayores condiciones de asepsia y hacerlo inmediatamente después del nacimiento para evitar que la sangre se coagule. Con una jeringuilla se extraerá la mayor cantidad de sangre que se enviará de forma inmediata al banco de células madre elegido por los padre.
Se utilizan para tratar mas de 70 enfermedades, en su mayoría leucemias, linfomas y anemias. Entre sus ventajas están:
-Su valor terapéutico es incalculable.
-Su vida útil es mayor que la de las células madre adultas; congeladas su esperanza de vida es de unos 15 años.
-Son 100% compatibles con el bebé, y más compatibles, que las células madre óseas, con sus familiares.
-Su extracción no plantea problemas éticos.
-Su disponibilidad es inmediata, ya que no es necesario buscar un donante.
- Del líquido amniótico: en él se a descubierto la presencia de células madre fetales mesenquimales, parecidas a las células madre embrionarias; se ha comprobado que son capaces de transformarse en células óseas, adiposas, musculares, endoteliales, nerviosas y hepáticas.
Se obtienen al realizar a determinadas mujeres embarazadas a una prueba de control prenatal, llamada amniocentésis, con el fin de detectar anomalías cromosómicas y genéticas. La amniocentesis consiste en insertar en el útero una aguja larga, sin anestesia local, y extraer unos 14 cm3 de líquido amniótico, el cual se centrifuga para separar las células del feto de las del líquido amniótico; después se cultivan entre 2 y 5 semanas para su utilización.Su interés radica en que solo 36 horas después de su obtención, han duplicado su número y además no tienen riesgo de formar tumores.
- De la grasa corporal: hasta hace unos años el tejido adiposo carecía de interés para los científicos, mas bien era despreciado por ellos, hasta que en el año 2001, se descubrió la presencia en él de células capaces de convertirse en distintos tipos de tejido; a estas células se las denominó células madre derivadas del tejido adiposo (ADSC)-
No son capaces de formar un organismo completo, pero si se ha logrado convertirlas en células adiposas, cartilaginosas, musculares, endoteliales, hepatocitos y hematopoyéticas,
Son fáciles de obtener y se encuentran en gran cantidad en el tejido adiposo, hay unas 700000 por gramo de grasa.Para conseguirlas, se extrae grasa del paciente mediante una liposucción y éste lipoaspirado se somete a un proceso de digestión enzimática y a una centrifugación; se obtiene un pequeño depósito denominado SVF (fracción vascular estromal), en el que se encuentran macrófagos, células endoteliales, linfocitos T y las ADSC. Para separarlas del resto de componentes se utilizan sus marcadores específicos. Después se conservan a bajas temperaturas durante largos periodos de tiempo, hasta su utilización.
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