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Elaborado por Prof. Fanny Silva
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION
L.B “GRAN MARISCAL DE AYACUCHO” BAQUISIMETO, EDO LARA
GUÍA TEÓRICA
LAS CÉLULAS MADRE
Definición.Son todas aquellas células que tienen la capacidad de dividirse (autoreplicarse) a
lo largo de toda la vida de un individuo y que bajo las condiciones adecuadas puede
dar origen a un linaje de características y funciones especializadas como lo son las
neuronas, hepatocitos y miocitos.Las células madre (CM) se encuentran en todos los organismos multicelulares y
se distinguen por dos propiedades fundamentales: 1) son autorrenovables, es decir,
se multiplican infinitamente y se conservan indiferenciadas, y 2) producen uno o
varios tipos de células diferenciadas (células cutáneas, hepatocitos, miocitos,
neuronas, entre otras). Las células madre se plantean como una estrategia
terapéutica, ya que reparan o reemplazan el tejido dañado, o revierten una
enfermedad o lesión. Cada vez aumenta el número de pacientes que se curan con
los distintos tipos de transplantes, o reciben terapia celular para diversas
enfermedades, como diabetes mellitus, enfermedad de Parkinson y Corea de
Huntington. La investigación con células madre es un tema controversial debido
a las cuestiones éticas relacionadas con su origen y utilización.
Tipos de células madre:
Células madre adultas (CMA): Se pueden obtener a partir de cualquier
tejido adulto desarrollado de un individuo, bien sea el sistema neuronal,
gastrointestinal, páncreas, hígado, entre otras. Las células madre adultas se conocen y
estudian desde hace tiempo en diferentes tejidos, como la epidermis, el intestino y la
sangre, cuyas células se renuevan con frecuencia. Las células adultas demuestran que
las CM se mantienen aún después del desarrollo embrionario del organismo adulto,
con la función de renovar su progenie.
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Hace poco se descubrió su coexistencia en diversos tejidos que tienen limitada
capacidad de renovación, como los músculos, el hígado e incluso, en contra de los
que se pensaba, el cerebro. Estas células madre adultas, menos maleables que las
células embrionarias, se conocen como multipotenciales, ya que generan todos lostipos celulares de un mismo tejido, como algunas células en la médula ósea que
producen todas las células sanguíneas (glóbulos rojos, blancos y plaquetas).
Células madre embrionarias (CME): Se obtienen en las primeras etapas de
formación del embrión, justo cuando el ovulo fecundado en una esfera compacta
denominada mórula.. Estas células cuando se controlan las condiciones de cultivo,
producen toda clase de tejidos especializados en una función y pueden transplantarse
para tratar enfermedades que requieran la regeneración de algún tejido dañado. Estascélulas permitieron la producción de ratones transgénicos para realizar estudios sobre
la función y regulación genética, además de crear modelos de varias enfermedades.
En 1998 los investigadores lograron, por vez primera, cultivar células madre
embrionarias pluripotenciales humanas. La experiencia con el ratón se aplicó
satisfactoriamente en el ser humano.
Comparación entre ambas celulares.
Células madre adultas (CMA) Células madre embrionarias (CME) Son células no diferenciadas que seencuentran en tejidos y órganos adultosy que poseen la capacidad dediferenciarse para dar lugar a célulasadultas del tejido en el que seencuentran, por lo tanto se considerancélulas multipotenciales. En unindividuo adulto se conocen hastaahora alrededor de 20 tipos distintos decélulas madre, que son las encargadas
de regenerar tejidos en continuodesgaste (como la piel o la sangre) odañados (como el hígado). Sucapacidad es más limitada para generarcélulas especializadas.
Generalmente se obtienen de la masacelular interna del blastocisto. Elblastocisto está formado por una capaexterna denominada trofoblasto,formada por unas 70 células, y unamasa celular interna constituida porunas 30 células que son las célulasmadre embrionarias que tienen lacapacidad de diferenciarse en todos lostipos celulares que aparecen en el
organismo adulto, dando lugar a lostejidos y órganos. En la actualidad seutilizan como modelo para estudiar eldesarrollo embrionario y para entendercuáles son los mecanismos y lasseñales que permiten a una célulapluripotente llegar a formar cualquier
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célula plenamente diferenciada delorganismo. Asimismo, estáncomenzando a ser utilizadas con éxitoen terapias biomédicas.
Células madre hematopoyéticas (CMH)
Las células que forman la sangre y células inmunitarias se conocen como células
madre hematopoyéticas (CMH). Éstas pueden aislarse a partir de la sangre o médula
ósea, se renuevan a sí mismas y se diferencian en células progenitoras de linaje
restringido, además de desplazarse fuera de la médula ósea y circular por la sangre.
En 1945 surgió la primera evidencia de CMH en el humano, cuando se observó que
los pacientes expuestos a dosis letales de radiación sobrevivían con el transplante de
médula ósea de un donador sano, el cual permitía la regeneración del tejido
sanguíneo.
En 1960 Till y McCulloch analizaron la médula ósea y encontraron los
componentes responsables en la regeneración sanguínea. Ellos definieron por
primera vez a las CMH como células que se renuevan a si mismas y originan los
diferentes tipos de células sanguíneas.
Se estima que hay una célula madre hematopoyética por cada 10,000 células de la
médula ósea, y que la proporción en la sangre periférica es de 1 por cada 100,000
células sanguíneas.
Células sanguíneas:
Neutrófilos: son las células blancas predominante (40 - 75 %) en la sangre
periférica del adulto normal. Su tamaño es homogéneo, entre 12 a 15 µm y se
caracterizan por presentar un núcleo con cromatina compacta segmentado en 2 a 5
lóbulos conectados por delgados puentes. Su citoplasma contiene abundantes
gránulos finos color púrpura que contienen abundantes enzimas destructoras, así como una sustancia antibacteriana llamada fagocitina, necesarias para la lucha contra
los gérmenes extraños.
Eosinófilos: son los granulocitos maduros que responden a infecciones
parasitarias y condiciones alérgicas. Es una célula fácilmente identificable por la
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presencia de grandes gránulos color naranja en su citoplasma. El eosinófilo maduro
es redondeado, con un diámetro entre 12 a 17 µm y un núcleo generalmente
bilobulado. Comprenden entre 1 a 4 % de los leucocitos en sangre periférica.
Basófilos: El menos numeroso de los granulocitos en la sangre periférica, sedistingue por sus gránulos oscuros, que con frecuencia oscurecen los detalles del
núcleo y que se sabe que contienen grandes cantidades de heparina e histamina.
Comprenden aproximadamente 0,5% del total de leucocitos y de todos los
granulocitos, son los que tienen menos movilidad y menor capacidad fagocítica.
Participan en reacciones de hipersensibilidad inmediata, tales como reacciones
alérgicas secundarias a picaduras de insectos y están involucrados también en
algunas reacciones de hipersensibilidad.Linfocitos: es una de las células más intrigantes de la sangre humana y bajo
ese nombre se engloban varios tipos diferentes de células linfoides, que encierran
diferencias estructurales y funcionales aún no bien esclarecidas. Las funciones del
sistema linfático son en general la producción de anticuerpos circulantes y la
expresión de la inmunidad celular, refiriéndose esto últimas al autorreconocimiento
inmune, hipersensibilidad retardada, rechazo de los injertos y reacciones injerto
contra huésped.
Monocitos: son los grandes fagocitos mononucleares de la sangre periférica.
Basófilo Neutrófilo Eosinófilo
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Linfocitos Monocitos
Fuentes de obtención de las células madre hematopoyéticas
Médula ósea: en este sitio se encuentran las CMH en los adultos, pues a nivel
ontogénico la hematopoyesis aparece como un fenómeno migratorio durante el
desarrollo embrionario y fetal. El proceso se inicia en el saco vitelino primitivo tres
semanas después de la fecundación, pasa por una fase hepática y concluye en los
espacios de la médula ósea, donde la hematopoyesis tiene lugar en forma casiexclusiva durante la edad adulta.
Sangre periférica: en la actualidad las células hematopoyéticas se obtienen de
la sangre periférica. Éstas se utilizan ampliamente en transplantes y en la mayoría de
los casos ha sustituido los de médula ósea. Los progenitores hematopoyéticos se
obtienen de la sangre mediante la recolección automatizada con procesadores
celulares, previa estimulación del donador o paciente mediante la administración
subcutánea del factor estimulador de colonias de granulocitos (G-CSF, Granulocyte
Colony Stimulating Factor), también llamado filgrastim, el cual acelera la producción
de los neutrófilos. Esta sustancia es una citosina que aumenta la producción y
circulación de las células hematopoyéticas, para optimizar su obtención por
leucoféresis.
Sangre del cordón umbilical y la placenta: las células sanguíneas obtenidas del
cordón umbilical y la placenta son una alternativa cada vez más viable para los
trasplantes. La sangre de cordón umbilical es más segura y fácil de obtener, pues no
es tan crítica la compatibilidad del sistema HLA (Human Leucocytes Antigens) entredonador y receptor. Con la médula ósea se necesita la compatibilidad de seis
antígenos, mientras que con la sangre del cordón umbilical se realiza un transplante
exitoso con sólo cuatro. La sangre humana umbilical y placentaria, analizada después
del parto, contiene gran concentración de células progenitoras hematopoyéticas. La
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sangre de cordón umbilical, que normalmente se desecha, se obtiene fácilmente y de
manera segura por personal experto; es una alternativa de trasplante para la anemia
aplásica, leucemia, enfermedades metabólicas y otros padecimientos congénitos.6 Su
principal limitante es el volumen obtenido, generalmente menor a 100 mL, el cualresulta suficiente para transplantar a un receptor de menos de 40 kg.45 La sangre de
cordón umbilical debe procesarse y estudiarse para descartar agentes infecciosos y
determinar sus antígenos de histocompatibilidad HLA; se mantiene en
criopreservación alrededor de 10 años.
Aplicaciones y nuevos enfoques curativosExisten células madre en el embrión, el feto y el adulto. La terapia celular consiste
en sustituir células dañadas o ausentes por células sanas. Desde hace tiempo se
utilizan los transplantes de células madre adultas de médula ósea, ya que
reconstituyen la hematopoyesis trilinear para el tratamiento de enfermedades
hematológicas benigna y malignas. Las células madre pluripotenciales
restablecen, de manera duradera, la inmunohematopoyesis después de la
administración de terapia mieloablativa. También se ha demostrado que las CM
adultas de la epidermis son eficaces para el tratamiento de quemaduras mediante
injertos cutáneos. Gracias a los descubrimientos recientes, la terapia celular podríaextenderse para tratar diversas enfermedades que actualmente son incurables, como
la diabetes, las enfermedades neuromusculares, entre otras.
Diferentes estudios con células madre hematopoyéticas han demostrado que
pueden originar células hepáticas: se realizaron transplantes de médula ósea de
machos a hembras y se causó un daño en el hígado de los receptores para estimular
su regeneración. Tiempo después se observaron células ovales hepáticas
procedentes del donante, lo que sugirió que en la médula ósea existen célulasmadre con potencialidad de generar hepatocitos.