Desde el laboratorio a los tejidos humanos

A comienzos de la década del 80 fue posible aislar, con fines de investigación, células madre de un embrión de ratón, abriendo una nuevo campo de investigación en la biomedicina moderna. En la actualidad sabemos que existen diversos tipos de células madre, presentes en cada etapa de nuestro desarrollo, incluyendo edades adultas. En los últimos años se ha postulado que también se conservan  nichos de células madre en el sistema nervioso, desencadenando una intensa campaña para develar su función y si en caso de lesiones, como un accidente cerebrovascular, éstas podrían regenerar la zona dañada. Sin embargo, tanto la abundancia de estas células, como su potencial regenerativo, son materia de una intensa discusión científica. 

El Laboratorio de Neurobiología del Instituto Ferreyra, en conjunto con el LINCEMA (Laboratorio de Investigación en Células Madre) del Instituto Universitario en Ciencias Biomédicas de Córdoba (IUCBC), están desarrollando estudios sobre los aspectos genéticos, moleculares y celulares necesarios para la diferenciación de células madre en neuronas y otros tipos celulares humanos. El desarrollo de esta línea de investigación brindará información muy valiosa en cuanto a los fundamentos de la diferenciación neuronal humana, así como sobre su potencial regenerativo y futuras aplicaciones biomédicas. 

Pero primero, ¿Qué son las células madres?

Hace más de una década que escuchamos acerca de tratamientos regenerativos basados en la utilización de células madre, desde cremas cosméticas hasta curas para enfermedades nerviosas. Pero, ¿de qué hablamos cuando hablamos de células madre?

En primer lugar, es necesario definir qué es una célula madre. En la actualidad, sabemos que son una familia muy diversa de células, cuya característica común es que no han alcanzado su grado máximo de madurez para funcionar. En otras palabras, son precursoras de otras células maduras y especializadas

La célula madre por excelencia es aquella conocida por el nombre de “cigoto”. En los mamíferos, el cigoto es el resultado de la fecundación entre un óvulo y un espermatozoide (también llamado “huevo”). A partir de esta única célula, y si las condiciones ambientales lo permiten, surgirá un nuevo organismo con todas y cada una de las células, tejidos y órganos que constituyen el cuerpo humano. Este proceso de transformación, conocido como diferenciación celular, puede tardar desde días a meses, e incluso continuar después de nacer, por varios años. Es más, los adultos conservamos nichos donde se alojan células madre. Desde luego, nos preguntamos ¿dónde se encuentran y qué tipo de células son?

Un ejemplo de lo anterior son las células madre hematopoyéticas (del griego hemato: sangre y poiesis: producción) extraídas del cordón umbilical de neonatos (también presentes en la médula ósea, fémur y esternón). Estas son precursoras de las células que componen la sangre: glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas, principalmente. Es decir, las células madre hematopoyéticas nunca podrán regenerar, natural y espontáneamente, el hígado, ni el corazón ni ningún tejido nervioso, entre otros. Su capacidad “regenerativa” no es total, sino que parcial y limitada. Lo mismo sucede con otros tejidos, como los huesos, el músculo esquelético y el sistema nervioso, donde también yacen células precursoras.

Investigaciones con células madre de origen humano

Investigaciones recientes, realizadas con biopsias de cerebros humanos de distintas edades, señalan que la cantidad de células madre en el cerebro decae, drásticamente, luego de los primeros años de vida. Otros estudios, en cambio, sostienen que los adultos conservamos nichos activos de estas células dentro del cerebro, incluso al alcanzar la vejez. La discusión parece no tener fin y nuevas evidencias han surgido, tanto avalando como refutando la presencia de células madre en el cerebro adulto. Más allá de las controversias, la investigación en células madre, y el desarrollo de nuevas tecnologías, serán fundamentales para comprobar su presencia, al mismo tiempo de entender qué ventajas adaptativas ofrecen a la vida del organismo humano.

La investigación con células madre humanas in vitro se ha vuelto posible gracias a técnicas de reprogramación celular, pudiendo convertir una célula de la piel en una célula madre (en fase “pluripotencial”). Es decir, mediante manipulación genética, se realiza el camino inverso de la diferenciación celular: desde una célula especializada a una célula precursora. Aunque estas células no tienen la capacidad de generar un organismo completo desde “cero”, sí pueden diferenciarse en, potencialmente, cualquier tipo celular (bajo condiciones específicas de cultivo en el laboratorio). De esta forma, se vuelve posible la investigación con células madre de origen humano, algo impensado hasta hace 15 años atrás. 

Las células madre humanas reprogramadas, o iPSCs (del inglés, induced Pluripotent Stem Cells), es un modelo de estudio muy reciente, que ofrece grandes posibilidades experimentales, pero trae consigo diversas preguntas, problemas y limitaciones que deben ser abordadas. Desde luego, las investigaciones, tanto básica como aplicada, son fundamentales para conocer el potencial tanto experimental como clínico de este nuevo modelo de trabajo. 

En resumen, cuando escuchemos hablar de células madre es importante preguntarnos qué tipo de células son, cuál es su origen y qué se pretende hacer con ellas. Por ahora, su uso se limita a estudios con fines de investigación, salvo (muy) contados casos de algunas enfermedades sanguíneas, que han podido revertirse utilizando células madre hematopoyéticas. Para el resto, necesitamos desarrollar más y mejor conocimiento sobre la biología de las células madre, especialmente si se pretende considerarlas como un blanco de acción terapéutica.

 

Categorías: NotasNovedades

Entradas relacionadas

Novedades

Molecular Mechanisms Associated with Impaired Peripheral nerve repair mediated by Anti-ganglioside Antibodies

Este jueves 4 de julio de 2019 a las 13hs en el Aula del IMMF, el Becario Doctoral Foncyt, Cristian Bacaglio dictará el seminario “MOLECULAR MECHANISMS ASSOCIATED WITH IMPAIRED PERIPHERAL NERVE REPAIR MEDIATED BY ANTI-GANGLIOSIDE ANTIBODIES” Leer más…

Cursos

Rol de la glicoproteína asociada a la mielina (MAG) en el neurodesarrollo cerebelar: su posible impacto en la patogénesis del Trastorno del Espectro Autista

El 15 de mayo se llevó adelante la charla “Rol de la glicoproteína asociada a la mielina (MAG) en el neurodesarrollo cerebelar: su posible impacto en la patogénesis del Trastorno del Espectro Autista” el CETES Leer más…

Notas

Envejecimiento acelerado en Síndrome de Down

El laboratorio de mitocondrias del Dr Pablo Helguera* estudia la relación que existe entre el daño oxidativo y la disfunción mitocondrial como responsables del envejecimiento acelerado en Síndrome de Down. El paso del tiempo conlleva Leer más…