Misterios cotidianos

Respuesta

Las células madre son las células que tienen la capacidad de convertirse en varios tipos de células. Están presentes tanto durante el desarrollo embrionario (células madre embrionarias) como en el cuerpo adulto (células madre adultas).

Células madre embrionarias humanas diferenciándose en neuronas. Fotografía por cortesía del Instituto de Medicina Regenerativa de California. National Institute of General Medical Sciences, Image and Video Gallery.

Las células madre tienen propiedades únicas que no tienen otras células.

Primero, para entender qué son las células madre, hay que entender cómo se desarrollan los seres humanos y otros mamíferos:

  1. El esperma fertiliza un óvulo y forma una única célula llamada cigoto.
  2. El cigoto sufre un proceso conocido como mitosis, en el que replica sus cromosomas (que llevan el ADN de cada progenitor) y luego se divide, dando lugar a dos células idénticas. Estas células se denominan totipotentes y tienen la capacidad de convertirse en un nuevo organismo. El cigoto repite el proceso de mitosis durante unos 5 o 6 días, creando una pequeña bola de unos cientos de células llamada blastocisto.
  3. El blastocisto tiene una capa externa de células llamada trofoblasto, que acabará formando la placenta protectora. Dentro del trofoblasto hay un grupo de células llamado masa celular interna. El organismo que se encuentra en una etapa entre el cigoto y el feto se llama embrión* y las células se denominan células madre embrionarias.
    En este punto las células madre embrionarias tienen la capacidad de convertirse en una célula de cualquier parte del cuerpo (nervio, músculo, sangre, etc.). Esta capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo se denomina pluripotente. La diferencia entre las células totipotentes y las pluripotentes es únicamente que las células totipotentes pueden dar lugar tanto a la placenta como al embrión.
  4. A medida que el embrión crece, estas células pluripotentes se convierten en células madre especializadas y multipotentes. Las células madre multipotentes tienen la capacidad de desarrollar tipos específicos de células (células terminalmente diferenciadas). Por ejemplo, una célula madre sanguínea (multipotente) puede convertirse en un glóbulo rojo, en un glóbulo blanco o en plaquetas (todas ellas células especializadas). Existen células madre multipotentes para todos los diferentes tipos de tejidos del cuerpo.
  5. *Embrión: el embrión de los mamíferos se define como la etapa del organismo entre la primera división del cigoto y el momento en que se convierte en un feto a través del desarrollo posterior. En el caso de los humanos, el embrión se define como la implantación del óvulo fecundado en el útero hasta la octava semana de su desarrollo. El embrión se llamará feto después de la octava semana hasta el nacimiento.
    Un científico estudia un vaso de precipitados que contiene muestras de células en el Centro Gates de Medicina Regenerativa, una serie de laboratorios que trabajan con la biología de las células madre en el Campus Médico Anschutz de la Universidad de Colorado en Denver. Carol M. Highsmith, fotógrafa, 2016. Impresiones & División de Fotografías, Biblioteca del Congreso.

    Las células madre se diferencian de otras células porque:

    1. Pueden seguir dividiéndose durante largos períodos de tiempo: La mayoría de las células, como las de la piel, no pueden replicarse a sí mismas después de un cierto período de tiempo. Las células madre son autosuficientes al replicarse durante un periodo de tiempo mucho más largo.
    2. No están especializadas: Las células especializadas tienen capacidades específicas que les permiten realizar ciertas tareas. Por ejemplo, un glóbulo rojo contiene hemoglobina que le permite transportar oxígeno. Las células madre tienen una capacidad no especializada y no tienen estructuras específicas de los tejidos para realizar funciones especializadas.
    3. Pueden dar lugar a células especializadas: Las células madre pasan por un proceso llamado diferenciación y crean tipos especiales de células (músculo, nervio, piel, etc.).
    Células madre embrionarias humanas: el grupo central de células, de color azul, muestra una colonia de células madre embrionarias humanas. Estas células, que surgen en las primeras etapas del desarrollo, son capaces de diferenciarse en cualquiera de los 220 tipos de células del cuerpo humano. Clay Glennon, Universidad de Wisconsin-Madison, fotógrafo. National Institute of General Medical Sciences (NICMS) Image Gallery, National Institutes of Health.

    Células madre embrionarias

    Las células madre embrionarias son las células que se encuentran dentro de la capa protectora del blastocisto. Son pluripotentes, lo que significa que pueden convertirse en cualquiera de las células del cuerpo adulto. Los investigadores creen que, al ser pluripotentes, y fáciles de cultivar, tienen el mejor potencial para reemplazar tejidos o partes del cuerpo dañadas o perdidas.

    Células madre adultas

    También conocidas como células progenitoras o células madre somáticas, las células madre adultas se encuentran, en pequeñas cantidades, por todo el cuerpo y generan células especializadas para la zona en la que se encuentran. Estas células no se renuevan tan bien como las células madre embrionarias. Aun así, si estas células se colocan en un entorno diferente, pueden producir un tipo de células distinto al de la célula originaria.

    La investigación con células madre es un área de investigación activa y los científicos descubren cada día nuevas características de las células madre. Por ejemplo, una investigación reciente indicó que las células madre multipotentes de un tipo de tejido (sangre) podrían tener realmente la capacidad de generar células para un tipo de tejido diferente (nervio).

    Los científicos siguen buscando nuevas fuentes de células madre adultas. Algunos de los lugares donde se han localizado células madre son: la médula ósea, la piel, el hígado, la sangre y el cerebro. Algunas células madre adultas, que ya se han utilizado para tratar enfermedades, son las células madre hematopoyéticas y las células madre de la sangre del cordón umbilical.

    Las células madre hematopoyéticas se localizan en la médula ósea y forman células sanguíneas. Se han utilizado con éxito para tratar trastornos sanguíneos en pacientes jóvenes. Las células madre del cordón umbilical se localizan en la sangre del cordón umbilical después del nacimiento. Las células madre del cordón umbilical son similares a las células madre hematopoyéticas de los adultos, pero son menos maduras y tienen mucho más potencial para diferenciarse en varios tipos de células.

    En el Centro Charles C. Gates de Medicina Regenerativa del Campus Médico Anschutz de la Universidad de Colorado, en el suburbio de Aurora, en Denver, científicos y estudiantes examinan células humanas. Las investigaciones del centro se centran en las células madre adultas y no en las embrionarias, cuya manipulación ha sido ética y políticamente controvertida. Carol M. Highsmith, fotógrafa, 2016. Impresiones & División de Fotografías, Biblioteca del Congreso.

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