Células tronco
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INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DE LAS CÉLULAS TRONCO Prof. Mónica Yancha
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INTRODUCCIÓN A LA
TECNOLOGÍA DE LAS
CÉLULAS TRONCO
Prof. Mónica Yancha
Para recordar:
En nuestro origen somos una única célula. Luego nos
hacemos multicelulares; algunas células funcionan como
hepatocitos, otras como células musculares, otras como
glóbulos rojos. ¿Cuál es el nombre que se le da al
proceso responsable de esto? DIFERENCIACIÓN
El proceso por el cual el genotipo se expresa como
fenotipo es… EXPRESIÓN GÉNICA
POTENCIAL GENÉTICO DE LAS CÉLULAS:
Todas las células contienen todos los genes.
Cualquier célula podría actuar como otra célula si su patrón de
expresión génica es alterado.
Expresión génica Un gen se activa y se transcribe a ARN.
La información fluye de genes a proteínas, de
genotipo a fenotipo.
La regulación de la expresión génica juega un
rol central en el desarrollo desde cigota a
organismo multicelular.
El ADN se puede replicar
La información codificada
en la secuencia de ADN se
transcribe a ARN.
La información que contiene
el ARN se usa para producir
proteínas en el proceso de
traducción.
Tipo Descripción Ejemplos
Totipotente
Cada célula puede
desarrollarse en un nuevo
individuo.
Células de embriones
tempranos (1-3 días).
Pluripotente
Células que se pueden
diferenciar a cualquier tipo
celular (más de 200).
Algunas células de
blastocisto (embrión
de 5 a 14 días).
Multipotente
Células diferenciadas pero
que aún pueden
diferenciarse a otros
tejidos.
Tejido fetal, sangre de
cordón, y células
tronco adultas.
CÉLULAS TRONCO:
Células que retienen la capacidad de
dividirse y tienen la habilidad de
diferenciarse por diferentes vías.
A medida que se van
dividiendo, las
células madre
originan:
• otras células madre
y
• células cada vez
más diferenciadas,
que darán origen a
los distintos tejidos.
Células tronco o madre
Son capaces de:
• Dividirse innumerables veces (autoperpetuación).
• Diferenciarse en cualquier célula del organismo
(a medida que se multiplican). Una vez que una
célula se diferencia no puede desdiferenciarse.
• Crear rápidamente células endoteliales
(de las paredes) de vasos sanguíneos.
• Migrar hacia diferentes tejidos.
• Anidar en tejidos dañados reemplazando células
perdidas por necrosis, apoptosis, etc.
• Y muchas otras funciones aún desconocidas!
Células tronco o madre
Fuentes de células tronco
Derivan de blastocistos (embriones tempranos)
Se pueden obtener por fertilización in vitro, de la
placenta, del cordón umbilical y de algunos tejidos
adultos (ej.: médula ósea).
www.criocord.wordpress.com
Células madre de cordón umbilical
La madre embarazada acuerda con
el médico que cuando nazca su
hijo se proceda a la extracción de
sangre del cordón. Cuando el bebé
nace, el médico extrae la sangre
del cordón umbilical y envía en un
recipiente especial, la sangre del
cordón umbilical al banco. Allí
separan las células madre de la
sangre y después esas células
madre se conservan en una
especie de tanques de nitrógeno
líquido a – 195º donde se
conservan hasta 20 años.
Estadios de la embriogénesis
Día 1cigota
Día 2estadio de 2 células Días 3-4
mórula
Días 5-6blastocistoDías 11-14
diferenciación de tejidos
Derivación y uso de líneas de
células madre embrionarias
Aislamiento de las células internas
(destruye al embrión)
Músculo cardíaco
Medio de crecimiento especial(todavía desconocido)
Días 5-6blastocisto
Células internas
(forman el embrión)
Células externas(forman la placenta)
Corazónreparado
Cultivo de células
Fuente: diario El País, octubre 2010
Desarrollo normal de un embrión
El embrión se
destruye.
Células madre para
uso terapéutico.
CLONACIÓN TERAPÉUTICA
CLONACIÓN REPRODUCTIVA
Células tronco adultas: en médula ósea
• Solo algunas células
permanecen en el cuerpo
humano adulto como
células tronco. Ejemplo
de algunos tejidos que
tienen células tronco son,
la médula ósea, piel e
hígado.
• Estas células tienen el
poder de regenerar tejido
nuevamente.
• Células tronco en otros
tejidos como cerebro,
riñón y corazón tienen un
poder regenerativo muy
limitado.
Células tronco adultas
En el 2005 se usaron células para re-establecer la
vaina mielínica de neuronas en ratas de laboratorio,
resultando en la mejora de su movilidad.
Se inyectan células tronco
de ratón adulto en el músculo
cardíaco dañado del ratón.
Células tronco de médula ósea
adulta se inyectan en el tejido
vascular de la cola de ratas.
Las células tronco inducen la
formación de nuevos vasos sanguíneos
en el músculo cardíaco dañado.
Las células tronco
ayudan a regenerar
el músculo cardíaco
dañado.
Células madre adultas.
Células de
músculo cardíaco
dañadas.
Células de
músculo cardíaco
dañadas.
Células
madre
adultas.
Nuevos
vasos
sanguíneos.
Corazón
de ratón
Aplicaciones: clonación terapéutica
Las nuevas técnicas se basan en la sustitución de células
enfermas (disfuncionales) por otras sanas (funcionales).
Algunos ejemplos:
Células de la retina: para reemplazar células muertas en
la retina y curar enfermedades actualmente incurables
como el glaucoma y la degeneración macular.
Injertos de piel: para tratar a víctimas de quemaduras
graves.
Tejido nervioso: para ayudar a reparar lesiones espinales
graves. Ayudar a víctimas de parálisis a recuperar la
movilidad.
Investigadores de la Universidad de Sydney, Australia, están
desarrollando un tratamiento revolucionario para tratar los problemas de
córnea que se basa en aplicar células madre directamente sobre unas
lentillas. Según afirman los investigadores es un método simple,
económico y no invasivo que evita la necesidad de trasplantes y
operaciones. (Mayo 2009)
Necesidades especiales
Identificar el tipo deseado de célula tronco y
crecer las células en cultivo (utilizando sustancias
químicas especiales y condiciones controladas).
Desarrollar los procesos bioquímicos que harán
que las células se diferencien en el tipo celular
deseado.
Desarrollar técnicas para implantar las células en
los tejidos del paciente de modo que funcionen
como las células naturales del cuerpo.
Dudas en las tecnologías de
las células tronco
No se sabe aún si las células embriónicas humanas obtenidas in vitro podrán originar todos los tipos celulares (201) de un cuerpo adulto.
No se sabe si las células tronco cultivadas in vitro (fuera del embrión) funcionarán como lo hacen las células que son parte del embrión en desarrollo.
Las promesas de la investigación
con células tronco
Comprender cómo prevenir y
tratar defectos de nacimiento.
Generar tejidos y/o células para transplante.
Probar drogas sobre células humanas en cultivo.
Estudios de
diferenciación celular.
Probar drogas antes
de iniciar ensayos.
Ensayos de
toxicidad.
©2008 Terese Winslow
Desafíos en la investigación
sobre células tronco
Las células tronco deben diferenciarse en el tipo celular apropiado antes de poder ser usadas clínicamente.
Recientemente se encontraron anormalidades en el número y estructura cromosómicos (mutaciones) en líneas de células tronco embrionarias.
Desafíos en la investigación
sobre células tronco
Hay que asegurarse de que las nuevas
células no se multipliquen en exceso dentro
del paciente desarrollando tumores.
Hay peligro de rechazo de células, por lo que
es necesario inhibir el sistema inmunitario del
paciente.
Fuentes:
Eurordis (Rare Diseases Europe) (2006) Posicionamiento.
Consultado: 06-05-2011
URL: http://www.eurordis.org/IMG/pdf/SN-
POSICION_EURORDIS_USO_CELULAS_MADRES.pdf
The National Institutes of Health resource for stem cell research.
Consultado: 06-05-2011
URL: http://stemcells.nih.gov/
