Las células madre, con su capacidad de transformación, parecen ser un maravilloso remedio para muchas enfermedades. Descubra qué son las células madre, para qué enfermedades se utilizan actualmente y cuáles son las perspectivas para el desarrollo de la terapia con células madre. ¿De dónde viene el escepticismo de los especialistas?

Las células madretienen la capacidad de transformarse en otros tipos de células. La terapia con células madre es sin duda uno de los conceptos más atractivos y prometedores de la medicina moderna. Parecería que la lista de sus aplicaciones médicas debería ser interminable: reparación de tejidos dañados, crecimiento de órganos de reemplazo…

Sin embargo, los hechos son diferentes. Aunque los inicios de la investigación con células madre se remontan a la década de 1960, hasta ahora su uso se ha limitado a unas pocas indicaciones bien definidas.

Las ideas para el uso de células madre son abundantes, sin embargo, su introducción en el uso clínico está limitada por una serie de factores, entre los que destaca la cuestión de la seguridad de este tipo de terapia.

¿Qué son las células madre?

Las células madre son esenciales para la formación del cuerpo humano. En las primeras etapas de desarrollo, el embrión humano se compone enteramente de células madre. Con el tiempo, sufren cambios, dando lugar a todas las líneas celulares que componen el cuerpo humano.

La segunda función importante de las células madre es colonizar algunos tejidos de un organismo maduro y actuar como un "almacén". Si es necesario, son capaces de transformarse en células de un determinado tejido que mueren o se dañan. Sin embargo, esto solo es posible para ciertos tejidos.

Las células madre son, por lo tanto, aquellas células que tienen la capacidad de transformarse en otros tipos de células más especializadas.

La característica más importante de las células madre, que las distingue de otras células, es cómo se dividen.

Durante la división, una célula madre puede diferenciarse, es decir, crea una célula hija de un tipo específico (por ejemplo, una célula muscular, nerviosa o epitelial).

Existen diferentes tipos de células madre, dependiendo de su naturaleza: algunas de ellaspueden transformarse en cualquier tipo de célula hija, mientras que otras solo pueden producir células que forman un cierto tipo de tejido (más sobre eso a continuación).

La segunda característica importante de las células madre también está relacionada con su división. Durante la formación de una célula hija, la célula madre no desaparece sin dejar rastro. En el proceso de división, se crea una célula madre más, idéntica a la "célula madre".

El resultado de la división de una célula madre es una célula madre y una célula hija especializada.

Este mecanismo se llama autorrenovación. Gracias a ella, las células madre no se "desgastan" y no permiten que el tamaño de su pool disminuya.

Tipos de células madre

Como ya se mencionó, las células madre pueden transformarse en otros tipos de células cuando se dividen. ¿Puede cualquier célula madre convertirse en cualquier célula hija? Pues no

Las células madre se dividen en cuatro subgrupos, según la amplitud del espectro de células que pueda surgir de su división.

Las células madre que construyen el embrión humano pueden dar lugar a todo tipo de líneas celulares. A su vez, algunas células madre que habitan en los tejidos de un ser humano adulto solo pueden transformarse en un tipo estrictamente definido de células que construyen un tejido dado.

La división de las células madre debido a la posibilidad de crear varias células hijas es la siguiente:

  • células madre totipotentes

Estas son células con el potencial de diferenciación más amplio que puede evolucionar hacia cualquier tipo de célula hija. Las células totipotentes forman un cigoto (una célula resultante de la fertilización de un óvulo por un espermatozoide), así como un embrión en las primeras etapas de su desarrollo. Todos los tipos de células que componen el cuerpo humano pueden crearse a partir de células totipotentes.

  • células madre pluripotentes

Las células pluripotentes también pueden transformarse en muchos tipos de células. Sin embargo, las células placentarias son una excepción. Las células pluripotentes forman las llamadas nódulo embrionario, que es una de las estructuras formadas en la primera semana de desarrollo del embrión.

Las células pluripotentes del nódulo embrionario dan lugar a los tres denominados las capas germinales, a partir de las cuales se desarrollan posteriormente todos los tejidos de nuestro organismo. Aunque los nombres de las capas germinales suenen un poco complicados (ectodermo, mesodermo y endodermo), los tejidos que se forman a partir de ellas son conocidos por todos.

El ectodermo produce piel y estructuranervioso, del mesodermo - los sistemas circulatorio y musculoesquelético, y del endodermo - el sistema respiratorio y la mayor parte del sistema digestivo.

  • células madre multipotentes

Las células multipotentes son un grupo de células madre con un potencial de diferenciación ligeramente más estrecho. Aunque todavía se pueden hacer varios tipos de células a partir de ellas, por lo general son células de un tipo similar. El ejemplo principal de las células de este subgrupo son las células multipotentes de la médula ósea, también conocidas como células madre hematopoyéticas. Pueden transformarse en cualquier célula sanguínea, como eritrocitos o varios tipos de leucocitos. Sin embargo, no pueden producir las células que construyen otros tejidos.

  • células madre unipotentes

Este tipo de célula solo puede convertirse en un tipo de hija. Por lo general, las células unipotentes actúan como reservorio para la renovación y reparación de tejidos adultos. Un ejemplo de células unipotentes son las células madre epidérmicas, que se encuentran en la piel humana.

Dónde obtener células madre

La obtención de células madre es básicamente posible de dos formas.

Su primera fuente es un embrión humano, del cual se aíslan las llamadascélulas madre embrionarias . Son células de caráctertotipotentesopluripotentes , y por tanto capaces de diferenciarse en todo tipo de tejidos.

El segundo tipo de células madre se llamacélulas madre somáticas(o células madre "adultas"). Este tipo de célula proviene -como su nombre indica- del cuerpo humano adulto.

En condiciones normales, son células que habitan en varios órganos

  • médula ósea
  • músculos
  • hígado
  • piel
  • vasos sanguíneos

En estos órganos, las células madre actúan como reservorio, permitiendo la regeneración de los tejidos dañados.

No es difícil adivinar que las células madre somáticas tienen un potencial de diferenciación más limitado que las de origen embrionario. Las células adultas sonmultipotentesounipotentes , es decir, pueden transformarse en células de un tipo similar o incluso en un solo tipo de célula hija.

Encontrar y obtener células madre somáticas en un cuerpo adulto es todo un desafío. El número de este tipo de células en los tejidos es muy pequeño.

Una vez recolectados, son muy difíciles de cultivar en un laboratorio, por lo que es difícil obtenerloscantidades mayores.

Por ahora, las células madre adultas solo se obtienen de unas pocas fuentes. Para las células madre hematopoyéticas, estas son:

  • médula ósea
  • sangre periférica
  • sangre del cordón umbilical

A su vez, a partir del tejido adiposo y la médula ósea se pueden obtener los llamadoscélulas madre mesenquimales . Pueden transformarse en diferentes tipos de tejidos:

  • hueso
  • condral
  • músculo
  • grasos

Las terapias con el uso de células madre mesenquimales aún se encuentran en fase de investigación - hasta el momento no se ha confirmado su seguridad y eficacia.

Vale la pena mencionar un tipo más de células madre, que es una especie de híbrido de las dos anteriores. Se llamacélulas madre pluripotentes inducidas .

Son células madre obtenidas de un organismo adulto que han sido reprogramadas en un laboratorio para darles las características de células germinales

Usos actuales de las células madre

Dado que ya conocemos los tipos y las posibilidades de diferenciación de las células madre, queda la pregunta: ¿cuáles de ellas y cómo se usan en medicina?

  • células madre embrionarias

Las células madre embrionarias no están aprobadas para ningún tipo de terapia. ¿Por qué? Estas son algunas de las razones:

En primer lugar, su uso implica dilemas éticos. Las células madre embrionarias se obtienen de embriones destinados a fines de investigación, creados con mayor frecuencia durante los procedimientos de fertilización in vitro. Las cuestiones éticas son uno de los factores que limitan el progreso de la investigación sobre las células madre obtenidas de esta manera.

El segundo obstáculo para el uso de células germinales es puramente científico. Son células con un gran potencial de diferenciación y pueden transformarse en cualquier tipo de células hijas. Hasta el momento, no se ha encontrado ningún método para controlar su comportamiento.

Las células madre embrionarias, después de implantarse en el cuerpo humano, forman tumores compuestos de varias células dispuestas caóticamente. Este tipo de tumores se denominan teratomas (del latín teratoma). Estamos constantemente buscando formas de dirigir las células germinales de tal manera que se transformen en el tejido deseado.

El uso de células madre embrionarias también conlleva el riesgo de rechazo: son material extraño (similar a un trasplante de órganos de un donante no emparentado).

El riesgo está ahímucho menos cuando se utilizan células madre adultas donadas y recibidas por el mismo paciente. Llamamos a este procedimiento trasplante autólogo.

  • células madre adultas

Aunque el uso de células madre adultas también está asociado con muchas limitaciones, actualmente solo este tipo de células madre se utilizan en medicina. La obtención de células madre adultas no requiere el cultivo de embriones, por lo que plantea muchos menos dilemas morales. Las células madre adultas se utilizan en los siguientes tipos de terapia:

  • Trasplante de células madre hematopoyéticas

Actualmente, el trasplante de células madre hematopoyéticas es la única terapia de rutina con células madre que se utiliza con éxito en todo el mundo. La llamada Los trasplantes de médula ósea son un método para tratar muchas enfermedades hematológicas.

Primero, se utilizan en pacientes con inmunodeficiencias primarias, es decir, anomalías hereditarias en el sistema inmunitario. El trasplante de médula ósea suele ser la única forma de obtener células inmunitarias que funcionen correctamente.

El segundo grupo de pacientes que pueden necesitar un trasplante de células madre hematopoyéticas son aquellos cuya médula ósea se ha dañado, por ejemplo, como resultado de un tratamiento anticanceroso agresivo.

Tal situación puede ser deseable en el caso de cánceres de la sangre (por ejemplo, leucemias), cuando el objetivo de la terapia es destruir el sistema hematopoyético cubierto por el proceso neoplásico, y luego su reconstrucción con la ayuda de vástago implantado celdas

  • tratamiento de heridas extensas con células madre epidérmicas

Las células madre epidérmicas son una forma de curar heridas extensas, como quemaduras.

Todo el procedimiento es el siguiente: primero, se recolectan células madre epidérmicas de un fragmento de piel sana del paciente.

A continuación, estas células se someten a un cultivo de laboratorio en condiciones que permitan su multiplicación intensiva.

Una vez obtenido el número correcto de células, se colocan sobre la superficie de la herida.

Una ventaja adicional de la terapia es que el cuerpo del paciente no puede rechazar tal "vendaje" - está hecho de sus propias células.

  • tratamiento oftálmico con el uso de células madre del limbo corneal

Hace relativamente poco tiempo que se aprobó otra terapia con el uso de células madre. Se trata de un fármaco que contieneCélulas madre del limbo corneal, que permiten la reconstrucción del epitelio corneal (la capa frontal y externa del globo ocular).

Como en el caso anterior, la "fuente" de las células es el propio paciente, y más concretamente su ojo sano.

Después de recolectar las células madre, se multiplican en el laboratorio y luego se administran al ojo afectado. Una indicación para el uso de la terapia es una deficiencia de células madre del limbo corneal, por ejemplo debido al daño por una sustancia química.

El futuro de las células madre

El texto anterior presenta brevemente los usos actuales y, como puede ver, muy limitados de las células madre en medicina.

La investigación en esta área es muy compleja, y las células madre aún plantean más preguntas que respuestas.

De vez en cuando en el mundo científico hay información sobre descubrimientos revolucionarios relacionados con ellos, pero lamentablemente en muchos casos resulta que los resultados de las investigaciones publicadas no son ciertos.

Este fue el caso, por ejemplo, en el caso del ruidoso intento de implantar células madre de médula ósea en la cicatriz posterior al infarto en el músculo cardíaco. Los resultados supuestamente positivos de dicha terapia desencadenaron una avalancha de ensayos adicionales en otros centros clínicos, pero todos los experimentos finalmente terminaron en un fracaso.

Se necesitan muchos más años de investigación para poder utilizar las células madre de forma eficaz y segura en medicina.

Los científicos están constantemente tratando de aprender más sobre los mecanismos inusuales de su funcionamiento.

¿Qué factores influyen en el proceso de diferenciación de las células madre?

¿Este proceso es controlable?

¿Qué hacer para poder multiplicarlos efectivamente?

¿Cuáles de las enfermedades hasta ahora incurables realmente tienen posibilidades de curarse con este tipo de terapia?

Estas y muchas otras preguntas son constantemente objeto de investigación científica en curso.

En este punto, vale la pena mencionar que si bien los usos terapéuticos de las células madre son limitados, son útiles en otras áreas de la medicina.

Un ejemplo es la investigación de los procesos del cáncer. Las células madre hacen posible simular un proceso de este tipo en condiciones de laboratorio y luego probar posibles terapias en ellas (por ejemplo, nuevos medicamentos contra el cáncer).

Las direcciones de la investigación en curso sobre células madre son, por ejemplo, aplicaciones en:

  • enfermedades neurodegenerativas (por ejemplo, la enfermedad de Alzheimer)
  • lesiones de la médula espinal
  • lesiones del sistema musculoesquelético

ofinalmente, intenta reconstruir órganos completos (por ejemplo, páncreas en diabetes tipo I).

Debemos ser conscientes de que las células madre no son una panacea y que cada aplicación potencial se investiga de forma independiente y debe someterse a una serie de ensayos clínicos antes de su aprobación.

Finalmente, también vale la pena advertir contra las "clínicas" que ofrecen terapia con células madre sin ninguna autorización.

Este tipo de experimentos terminan perdiendo dinero en el mejor de los casos y, en el peor, en su salud e incluso en su vida.

Sobre el AutorKrzysztof BialazitaEstudiante de medicina en el Collegium Medicum de Cracovia, entrando poco a poco en el mundo de constantes desafíos del trabajo del médico. Está particularmente interesada en ginecología y obstetricia, pediatría y medicina del estilo de vida. Amante de las lenguas extranjeras, los viajes y el senderismo por la montaña.

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Salud