2.1.9 10 células tronco (2012)
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INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DE LAS
CÉLULAS TRONCO
Prof. Mariana Paula Alvarez
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
TotipotenteCada célula puede desarrollarse en un nuevo individuo.
Células de embriones tempranos (1-3 días).
PluripotenteCélulas 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 1cigotaDía 1cigota
Día 2estadio de 2 células
Día 2estadio de 2 células Días 3-4
mórulaDías 3-4mórula
Días 5-6blastocistoDías 5-6
blastocistoDías 11-14diferenciación de tejidos
Días 11-14diferenciación de tejidos
Derivación y uso de líneas de células madre embrionarias
Aislamiento de las células internas
(destruye al embrión)
Aislamiento de las células internas
(destruye al embrión)
Músculo cardíaco
Medio de crecimiento especial(todavía desconocido)
Días 5-6blastocistoDías 5-6
blastocisto
Células internas(forman el embrión)Células internas(forman el embrión)
Células externas(forman la placenta)
Células externas(forman la placenta)
Corazónreparado
Cultivo de células
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 troncode ratón adulto en el músculo cardíaco dañado del ratón.
Células tronco de médula óseaadulta se inyectan en el tejido vascular de la cola de ratas.
Las células tronco inducen la formación de nuevos vasos sanguíneosen el músculo cardíaco dañado.
Las células troncoayudan a regenerar
el músculo cardíacodañado.
Células madre adultas.
Células de músculo cardíaco
dañadas.
Células de músculo cardíaco
dañadas.
Célulasmadre adultas.
Nuevos vasos
sanguíneos.
Corazónde 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.
Células madre contado por científicos argentinos
http://encuentro.gov.ar/nota-93-Investigacion-en-celulas-madre-.html
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/