Dra. Elizabeth de Nuñez Gloria G. Varela M. 20062004167




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Dra. Elizabeth de Nuñez Gloria G. Varela M. 20062004167

Secc. 15.30



Célula Totipotencial
Por definición, las células madre son aquellas células capaces de dividirse indefinidamente y a partir de las cuales se diferencian los diferentes tipos celulares del organismo. Estas peculiaridades son también un sistema de reparación de los tejidos y/u órganos del organismo. Cuando una célula madre se divide, la progenie puede continuar siendo una célula madre o derivar en un tipo de célula más especializado ya sea un glóbulo rojo, una célula muscular o una neurona.
Existen tres tipos diferentes de células madre según el tipo celular en que pueden derivar:


  1. Células totipotentes: en mamíferos, estas células pueden convertirse en cualquier tipo en el cuerpo adulto y formar membranas extraembrionarias como la placenta. Son capaces de formar un organismo completo y en este caso estaríamos hablando del zigoto como célula madre aunque el término totipotente no sería muy correcto cuando se refiere a mamíferos.




  1. Células pluripotentes: son las verdaderas células madre y son capaces de derivar en cualquier célula del cuerpo a excepción de membranas extraembrionarias. Se han descrito tres tipos de células pluripotentes:



a. Células madre embrionarias las cuales se pueden aislar de la masa celular interna del bastocito (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 bebé o también simplemente podría ser descartado.

b. Células embrionarias germinales que pueden ser aisladas del precursor de las gónadas en fetos abortados.
c. Células embrionarias cancerosas. Estas células se aíslan de teratocarcinomas, es decir, de tumores ocurridos en el feto.
La hematopoyesis se define como la serie de fenómenos concatenados que se inician a nivel unicelular con la autoduplicación, seguidos de diferenciación y maduración, culminando con la producción de elementos formes sanguíneos funcionales.

Se considera la diferenciación como la secuencia de hechos genéticos que permiten a una célula sintetizar productos específicos, los que le confieren potencialidad para determinada
función. La maduración es la secuencia de fenómenos bioquímicos y morfológicos iniciados por la

diferenciación y que confieren capacidad funcional a la célula. Tanto las células estromales como las hematopoyéticas en el ser humano tienen un precursor común, la célula totipotencial hematopoyética (CTH).
Las propiedades que definen a la CTH son su capacidad de autoduplicación, la que resulta en progenies con las mismas características de la CTH primitiva (unidad formadora de colonias de
blastos UFC-B1), y la de dar origen a todos los elementos formes sanguíneos, que incluyen los de la serie mieloide como los eritrocitos, granulocitos (neutrófilos, eosinófilos y basófilos/mastocitos), monocitos/macrófagos y plaquetas, así como los linfocitos T y B y células plasmáticas de linaje linfoide.
En algún momento en la vida de las CTH irrestrictas y restringidas, el número de "programas de diferenciación" disponibles en ellas se vuelve limitado hasta un punto en que la diferenciación sigue una sola línea y la progenie celular desempeña funciones inherentes a su cohorte.

Esta serie de estados secuenciales de la hematopoyesis, de pluripotencial a bipotencial o unipotencial, es irreversible.

Al igual que la CTH y la unidad formadora de colonias de granulocitos, eritrocitos, monocitos y megacariocitos (UFC-GEMM), la unidad formadora de brotes de eritrocitos (UFB-E) y la UFC-E circulan en la sangre. La UFC-G y UFC-M están presentes en la circulación y al igual que la UFC-GM, no se autoduplican.
Un embrión es totipotencial, es decir, que puede generar un organismo completo. Cuando el embrión humano se desarrolla, sus células van perdiendo progresivamente la propiedad de totipotencia hasta que llega a la fase de blástula al cuarto día de desarrollo.
Las células madre tendrían aplicaciones en medicina regenerativa, terapias celulares e ingeniería tisular. Muchas enfermedades son consecuencia de malfunciones celulares o destrucción de tejidos y una terapia extrema es el transplante.
El potencial de las células madre
A principios de los años 80 se consiguió aislar células madre de embriones de ratón y en 1998 científicos de Estados Unidos anunciaron el cultivo de células madre embrionarias
humanas. Lo que realmente atrae a los científicos es la potencialidad de obtener cualquier tejido del organismo a partir de células madre embrionarias y, por tanto, la potencialidad terapéutica de las mismas para sanar patologías humanas.
Tales patologías abarcan enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer o de Parkinson, esclerosis múltiple, ceguera por daño de la cornea, diabetes, trastornos cardíacos así como la obtención de tejidos y órganos destinados al trasplante. Lo que continúa siendo una incógnita en muchos casos es cómo conseguir un determinado tejido a partir de dichas células. Descifrar las señales que determinan el destino de las células madre y en qué tejido se van a convertir son pasos clave.
La división sin límite permite que a partir de pocas células madre se obtengan millones en unas semanas o meses y eso constituiría una fuente muy rica de material para ser transplantado.
Aunque todo parece muy prometedor, cabe añadir el debate ético desencadenado por el modo de obtención de dichas células. Las células madre pueden obtenerse por tres métodos:
extraerlas de embriones, mediante técnicas de clonación y, aunque en menor medida, forzando la división de óvulos sin fecundar.

La técnica de clonación consiste en tomar una célula reproductora, un óvulo, y extraerle su núcleo. Se inserta en su lugar el material genético de una célula adulta, por ejemplo de la piel, obtenida del mismo paciente. El híbrido resultante se multiplicará dando lugar a un embrión con las mismas características genéticas del donante del núcleo. Un ejemplo en animales es el famoso caso la oveja Dolly.

El método que consiste en forzar un óvulo sin fecundar a dividirse se llama partenogénesis. Se administra una descarga eléctrica o un tratamiento químico a un óvulo para que se divida y así se forma una especie de embrión que sobrevive unas semanas, tiempo necesario para extraer las células madre embrionarias.
Algunos científicos sostienen que las células madre embrionarias son las únicas capaces de producir cualquier tejido del organismo pero algunos estudios con células madre adultas a partir de las cuales se obtuvieron neuronas, células musculares y células grasas cuestionan tal afirmación.

Una célula madre adulta es una célula progenitora no diferenciada que puede renovarse constantemente y dar lugar a células especializadas. Se encuentran en los diferentes
órganos para reparar los tejidos en caso de daño. No existen todavía respuestas muy claras sobre el potencial estas células madre adultas. Se pueden recoger células madre de un individuo adulto o guardar congelado el cordón umbilical del bebé al nacer que puede servir como suministro muy válido de células madre en el futuro.
Célula Pluripotencial
“Pluri” (del latín plures, que significa muchos o varios) es utilizado para describir las células madre pluripotentes que pueden dar origen a progenitores que forman cualquiera de las tres capas germinales embrionarias: mesodermo, endodermo y ectodermo. Es importante destacar que para

que una célula madre pueda considerarse como pluripotente tiene que cumplir las siguientes condiciones: en primer lugar, una única célula debe ser capaz de diferenciarse a progenitores especializados procedentes de cualquier capa embrionaria; en segundo lugar, demostrar la funcionalidad in vitro e in vivo de las células en las que se ha diferenciado, y, finalmente, que se produzca un asentamiento claro y persistente de éstas en el tejido blanco, tanto en presencia

como en ausencia de daño en los tejidos en los cuales se injerta (Orlic et al.,2000).

Debido a que las células madre pluripotentes no son totipotentes, si se implantara una de estas células en el útero de una mujer, no desarrollaría un feto.

Las células madre pluripotentes estimuladas convenientemente para que se desarrollen como células especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar células y tejidos dañados. Así se podrían emplear para el tratamiento de lesiones medulares, Parkinson y Alzheimer, quemaduras, lesiones de corazón o cerebrales, diabetes, osteoporosis, artritis reumatoide además de las patologías mencionadas anteriormente.

Células pluripotentes: son las verdaderas células madre y son capaces de derivar en cualquier célula del cuerpo a excepción de membranas extraembrionarias. Célula indiferenciada capaz de replicarse indefinidamente. Una célula pluripotencial puede también producir células especializadas para diversos tejidos del cuerpo, como músculo cardíaco, tejido

cerebral y tejido hepático.
Se han descrito tres tipos de células pluripotentes:



a. Células madre embrionarias las cuales se pueden aislar de la masa celular interna del bastocito (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 bebé o también simplemente podría ser descartado.

b. Células embrionarias germinales que pueden ser aisladas del precursor de las gónadas en fetos abortados.

c. 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 embrionario o del feto mismo. Se pueden crecer en medio de cultivo y mediante tratamientos específicos se puede prevenir su diferenciación.

Linajes

Del hígado embrionario surge la médula ósea allí existen que dan lugar a todas las células. Las células de la médula ósea siguen dos líneas fundamentales de diferenciación:

        linaje mieloide.

        linaje linfoide.

Del progenitor mieloide o derivan los eritrocitos e inflamocitos , este último grupo se subdivide en :

        Megacariocitos: que van a originar las plaquetas,

        Mastocitos,

        Granulocitos (Eosinófilos , Basófilos y Neutrófilos)

        Fagocitos (Eosinófilos , Neutrófilos , Macrófagos y Monocitos)

 Existen múltiples células dendríticas con distintos precursores (tanto mieloides como linfoides). Del progenitor linfoide derivan:

        Algunas células dendríticas,

        Linfocitos B,

        Linfocitos T (tanto cooperadores Th, como citotóxicos Tc)

        Linfocitos NK,

New York University School of Medicine
http://www.med.nyu.edu/pubaff/news.php3?action=show&id=99

Historia de las células madre:
http://www.diariomedico.com/grandeshist/numero2000/reportaje3.html

Células madre a partir de la grasa de una liposucción:
http://www.elmundosalud.com/elmundosalud/noticia.html?vi_seccion=1&vs_fecha=200104&vs_noticia=986898307

LA APOPTOSIS

 La apoptosis es una forma de muerte celular, que está regulada genéticamente.

La muerte celular programada es parte integral del desarrollo de los tejidos tanto de plantas como de animales pluricelulares (metazoa). En animales, la forma de muerte celular programada más corriente es la "apoptosis".

Cuando una célula muere por apoptosis, empaqueta su contenido citoplasmático, lo que evita que se produzca la respuesta inflamatoria característica de la muerte accidental o necrosis.

En lugar de hincharse o reventar y por lo tanto, derramar su contenido intracelular dañino enzimático, hacia el espacio extracelular-, las células en proceso de apoptosis y sus núcleos se encogen, y con frecuencia se fragmentan conformando vesículas pequeñas que contienen el material citoplasmático.

De esta manera, pueden ser eficientemente englobadas vía fagocitosis y, consecuentemente, sus componentes son reutilizados por macrófagos o por células del tejido adyacente.

Supervivencia

En los ciclos metabólicos, las células reciben y emiten moléculas. A estas señales, se las denomina Señales de supervivencia, y son las responsables de mantener a la unidad biológica en un estado óptimo. En las comunicaciones celulares, estas señales están encaminadas a informar a la población celular cuando el medio no es propicio.

Cuando el medio no es apto para la célula, se ejecuta un programa de suicidio celular denominado apoptosis. Este programa produce la muerte de la célula de manera controlada.

La unidad biológica no es capaz de sostener la homeostasis. Las células más viejas cuentan con mitocondrias más dañadas, por lo que la capacidad de aportar ATP se ve disminuida, si a eso le unimos las condiciones del medio, el resultado es evidente: Las más viejas son las que menos se alimentan en un medio precario. A su vez, la ralentización de los ciclos metabólicos descompensa otras funciones celulares, y lo que antes tenía una cancelación de cargas favorable para la vida, ahora ha de recurrir a otras formas de cancelar la carga, produciendo la expresión de genes que desemboca en la apoptosis.
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