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Un pequeño documento acerca de las células madres y sus funcionamientos
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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¡No te pierdas las partes importantes!
Recinto Universitario Rubén Darío Facultad de Ciencias e Ingeniería Departamento de Biología Carrera de Biología Tema: “Tecnología basada en células madres” Entrega: Eneyda Elizabeth Espino Vallejos Docente: Msc. Juan Carlos Ruiz 10 de mayo de 2021 Managua, Nicaragua Objetivo general
● Explicar el concepto de tecnología basada en las células madre. Objetivos específicos
Las células madres, se encuentran en todo el sistema de los individuos, es por ello que para comprenderlas mejor y conocer sus funciones, características e importancia es que se ha procedido con el paso del tiempo a clasificarlas en dos tipos: células madres adultas (CMA) y células madres embrionarias (CME). Las mencionadas anteriormente, también cuentas con subclasificaciones que serán mencionadas a continuación. Clasificación de células madre. ● Células madre embrionarias (CME): este tipo de células, como su nombre lo indica, se encuentran y se desarrollan durante el periodo embrionario de un individuo, durante la etapa de blastocisto. Esto debido a que, en la etapa de blastocisto, que se presenta durante el día cinco o seis luego de la fecundación, las células se encuentran un poco más diferenciadas, que durante las etapas anteriores que son: cigoto y mórula. Las células madre embrionarias se conocen por ser pluripotenciales^1 , ya que tienen la capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula especializada o volverse en otras células madre. ● Células madre adultas (CMA): las células madres que se encuentran en el organismo adulto y son específicas, reciben el nombre de célula madre adulta. Se forman durante el proceso de diferenciación, que es cuando se forman las tres capas embrionarias y ya no es posible la reversión del mismo. Estas se dice que son específicas, ya que, una vez que residen en un tejido determinado del cuerpo humano y producen células maduras específicas de ese tejido en el que se encuentran. Las células madre adultas pueden ser: ● Multipotenciales^2 ● Unipotenciales^3
Tipos de células madres según diferencialidad y potencialidad. Según la capacidad de diferencializarse y de potencializarse, es decir, de multiplicarse y convertirse en diferentes células, se ha establecido que existen cuatro tipos, los cuales son:
1. Totipotenciales: este tipo de células solamente se presentan antes de la formación del embrión, es decir que, está presente en las células del cigoto y de la mórula. Esto debido a que la diferencialización de células en ellos, es casi nula. Estas poseen la capacidad de formar un embrión completo y el trofoblasto de la placenta. 2. Pluripotenciales^1 : son células madres capaces de convertirse en cualquier tipo de células e incluso, a partir de ella, dar lugar a una nueva célula madre. Como se mencionó anteriormente, las células madre embrionarias son células pluripotenciales, ya que se presentan cuando el blastocistos está formado, siendo el conjunto de estas células el embrioblasto. Sin embargo, en ciertos casos se suele encontrar células madre pluripotentes adultas en el tejido del cordón umbilical. 3. Multipotentes 2 : estas células, como se mencionó anteriormente, son las células madre adultas y pueden generarse, a partir de ellas solamente células hijas del tejido u órgano en el que residen, es decir, tienen un linaje de células diferenciadas limitadas. Son importantes, debido a que, ellas se encargan de reparar el daño, en caso de que algún tejido, órgano o sistema en el que se encuentra se vea dañado. Dentro de este tipo de células, se encuentran dos subclasificaciones, las cuales son: ● Células madre mesenquimales (CMM) :estas son células que se encuentran ubicadas en los diversos tejidos conectivos y en el sistema nervioso. Es por ello, que las células que se originan a partir de ellas son: neuronas, debido a su ubicación en el SN., huesos, cartílagos y músculos, ya que como se mencionó con anterioridad, se encuentran en los tejidos conectivos.
○ SRY-box : que contiene un gen, es decir que trabaja en conjunto con la proteína, un gen que es expresado en las células internas del blastocisto y después en distintos tejidos embrionarios. ○ Homeo box nanong : se descubrió por diferencias expresadas en Célula madre embrionaria (CME) de ratón y las células somáticas, sin nang la masa celular interna de blastocistos quedan atrapadas en un estado que no es viable. ● Estrategias citoprotectores : mediante un sistema de detoxificación muchas células exportan xenobióticos nocivos. Goodell y colaboradores reportaron un nuevo método, que se basa en la misma capacidad de efluir un tinte fluorescente. ● Inmunogenicidad: tiene la capacidad de activar el sistema inmunitario e inducir una respuesta inmune. Procedimientos tecnológicos basados en células madre. ● Transferencia de núcleos: Es también conocido como clonación nuclear o trasplante nuclear. Consiste en la inserción del núcleo de una célula somática pos miótica en un oocito al que se le ha quitado su núcleo. Se forma el blastocisto y se inserta en el útero de una madre adoptiva, donde se desarrolla la estirpe. Otro método es separar la masa de células internas del blastocisto, de donde se derivan CME indiferenciadas, las cuales se inducen a la diferenciación y proliferación de células internas de un tejido específico, este es un proceso conocido como clonación terapéutica o trasplante nuclear. Las células resultantes son genéticamente idénticas al donador. ● Terapia con genes: Este proceso es utilizado en caso de identificar una mutación de un gen como la causa de una enfermedad. Su propósito es restaurar, modificar y mejorar la función de una célula a través de la introducción de un gen sano, el cual se integra a un vector, usualmente un virus, que infecta las células del paciente, cuando el gen sano se activa, restituye la función de la célula dañada. ● Plasticidad: Es una propiedad que se ha identificado en una célula, la cual supone que comprometida con la generación de un tejido específico, puede diferenciarse en células de otros tejidos para los cuales no estaba primeramente provisto. Esta definición implica que existen CM con un proceso de desarrollo no determinado, que poseen la capacidad de diferenciarse en tejidos dependiendo del patrón a que los induzcan los factores del microambiente.
● Transdiferenciación: Este procedimiento explica cómo CM adultas tejido-específicas pueden generar células a partir de otros tejidos. Los cambios de linaje ocurren cuando una CM adulta cambia su diferenciación esperada a una que produce células adultas diferenciadas de un órgano distinto. ● Fusión: Algunos tipos de células son capaces de fusionarse con células de otro linaje, y se adaptan a la forma y función de la célula a la que se han fusionado. Por ejemplo, se ha identificado transdiferenciación en células MO (médula ósea) trasplantadas, dónde éstas cambian a líneas celulares incluidos los miocitos, hepatocitos, neuronas, etc. Este fenómeno es llamado fusión celular espontánea, la cual sugiere que las células adoptan el fenotipo de la célula receptora. Aplicación médica y biotecnológica. Aplicación en biomedicina. La Biomedicina es el estudio de los aspectos biológicos de la medicina. Su objetivo fundamental es investigar los mecanismos moleculares, bioquímicos, celulares y genéticos de las enfermedades humanas. ● Trasplante de células progenitoras hematopoyéticas: El trasplante de células madre hematopoyéticas, comúnmente llamado trasplante de médula ósea, es un proceso en el que la médula ósea dañada del paciente se destruye y se reemplaza con nuevas células madre sanas. ● El trasplante de células madre por lo general no puede combatir directamente el cáncer. En cambio, pueden ayudar a los receptores a restaurar su capacidad de producir células madre después del tratamiento con dosis muy altas de radioterapia o quimioterapia. ● La razón de esto es que puede ocurrir una especie de efecto antitumoral del injerto después del trasplante alogénico. Este efecto ocurre cuando los glóbulos blancos del donante atacan las células cancerosas que aún están en su cuerpo, después de un tratamiento de dosis alta, así este efecto aumenta la tasa de éxito del tratamiento.
● Carne creada a partir de células en laboratorio: La carne artificial es aquella que se crea en laboratorios a partir de células madre extraídas de los músculos y de otros elementos orgánicos como pueden ser plumas. Estas células se recolectan mediante biopsia, causando un daño mínimo al animal, y luego se reproducen de forma controlada, de manera que crecen y forman un nuevo tejido muscular, pero no hay que confundir la carne in vitro con la carne fabricada a partir de vegetales, que sí que se puede encontrar actualmente en el mercado. La elaboración de estos productos se basa en proteínas vegetales como las de la soja, a las que se añaden otros componentes también de origen vegetal para intentar simular el sabor, el color y la textura de la carne. ● Cultivo in vitro de células y tejidos vegetales: El cultivo in vitro consiste en tomar una porción de una planta como por ejemplo el ápice, una hoja o segmento de ella y colocarla en un medio nutritivo estéril, donde se regenerará una o muchas plantas. Una forma de reproducción asexual, la cual se puede realizar gracias al mecanismo de división mitótico de las células vegetales siendo esta , una célula diferenciada para generar tejidos nuevos y eventualmente un organismo completo. ● Xenobots: Son unas máquinas biológicas que pueden moverse por su cuenta, se organizan autónomamente en enjambres, se auto-curan y tienen una primitiva capacidad de memoria. Un nuevo ser vivo creado por el hombre que, según dicen algunos expertos, cambiará nuestra definición de la propia vida en un futuro no muy lejano. Creadas a partir de la célula de rana estas máquinas orgánicas pueden ser tanto siendo esto una plataforma para estudiar mucho aspectos del auto-ensamblaje, comportamientos de grupos y bioingeniería sintética, como método para proveer con versátiles máquinas vivientes hechas de tejido para numerosas aplicaciones prácticas en biomedicina así como reparar el organismo humano y el entorno natural.
● Después de haber leído y analizado, acerca de los tipos de células madre, se llegó a la conclusión de que estas células, son las responsables del crecimiento y desarrollo de los individuos y los niveles orgánicos inferiores a este. ● Es necesario incidir en que las características que sostienen a las células madres nos puede permitir que a través de los estudios futuros se pueda conseguir un ascenso que podría llegar a la letalidad de enfermedades que al día de hoy son incurables, como los tumores. ● El trasplante de células madre hematopoyéticas resulta un procedimiento muy beneficioso para el tratamiento de enfermedades hematológicas en las cuales la única posibilidad de cura es por medio de este método, ya sea por el método de trasplante autólogo o alogénico. ● El avance de la medicina regenerativa ha hecho que en las últimas décadas la terapia celular se convierta en una opción terapéutica a considerar. Actualmente, el trasplante de precursores hematopoyéticos y el empleo de MSCs en alteraciones cutáneas han demostrado una gran eficacia, realizándose de manera habitual en la práctica clínica. ● Los xenobots máquinas orgánicas pueden ser tanto una plataforma para estudiar mucho aspectos del auto-ensamblaje, comportamientos de grupos y bioingeniería sintética, como método para proveer con versátiles máquinas vivientes hechas de tejido para numerosas aplicaciones prácticas en biomedicina como reparar el organismo humano y el entorno natural.
● Porras Oscar. (2005) “Ingeniería de la célula madre”. Recuperado de: https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001- 02
