CELULAS MADRE

Monografia celulas madres from Fernando Chafloque

Hay en Biología un principio que dice que “todas las cosas vivas son celulares” o, como escribe Harold J. Morowitz1, “la única vida que conocemos es celular”. Lynn Margulis2 lo expresa de otro modo afirmando que “las unidades de vida son las células”. Al ser toda vida celular, como sólo lo vivo transmite vida, toda célula debe proceder siempre de otra célula viva. Desde el origen de las primeras células vivas, todo ser vivo celular procede, pues, de otro ser vivo por lo que la vida desde su origen es un continuo que no se ha interrumpido y, hasta ahora, ha sido inmortal.

1. Que son y de donde proceden las células madre

El término “células madre” es el que más ha trascendido a los medios de comunicación y el que más se emplea en la actualidad, incluso entre los investigadores, para hacer honor al rigor terminológico se debe indicar que el termino en ingles es “stem cells”. Las características más importantes que permiten definir a las Células Madre y diferenciarlas de la gran mayoría de las células constitutivas de un organismo adulto son dos. La primera es que en condiciones de cultivo adecuadas, tienen una capacidad limitada de dividirse; así una célula madre es capaz de generar un número inmenso de células de las que todos estamos constituidos. La segunda es que las células madre son capaces de generar varios de los linajes celulares de los que está constituido un individuo: células del corazón, del hígado, del riñón, neuronas, musculo, etc.

Hasta el momento se han identificado células con características de células madre de cuatro orígenes distintos: origen embrionario, células madre germinales, células madre procedentes de carcinomas embrionarios y células madre procedentes de tejidos somáticos, y aisladas de individuos adultos que denominaremos, Células Madre Adultas (CMA). En la división celular típica, las dos moléculas hijas generadas son equivalentes entre sí, y a la célula progenitora de la que derivan. Posteriormente las células podrían evolucionar y por distintas vías.

Se ha asumido que las Células Madre presentes en el organismo adulto (CMA) deben de poseer, en términos generales, un menor potencial que las presentes durante el desarrollo embrionario y fetal.

Solo unas pocas están contribuyendo de forma simultánea a la creación de un tejido, en un momento dado. La mayoría se encuentra en un estado de reposo, lo que las protege tanto de agresiones externas, físicas o químicas, como del proceso de envejecimiento celular. Cuando las Células Madre Adultas responsables en un momento dado de la regeneración tisular agotan sus posibilidades, son sustituidas paulatinamente por la progenie de unas nuevas. Las nuevas células así generadas representan diferentes clones y el fenómeno responsable del proceso se denomina “sucesión clonal”.

En definitiva una, Célula Madre se define, funcionalmente, como una célula capaz de automantenerse y con potencial de generar varios linajes celulares o todo un organismo.

2. Propiedades de las células madre

Según se deduce de lo expuesto, las células madre tienen tres propiedades que las distinguen de los otros tipos de células, a saber: son autorrenovables, son capaces de permanecer indiferenciadas y, al mismo tiempo, son multipotentes o pluripotentes, es decir, tienen la capacidad de diferenciarse en todos, o gran parte, de los tipos celulares que se derivan de las tres capas germinales de los embriones. Cuando hablamos de multipotencia o pluripotencia, esta potencia de las células madre se atribuye a una propiedad llamada plasticidad. Se puede definir la plasticidad de una célula como su capacidad de adquirir las características de forma y de función propias de un tejido diferente del que originariamente se deriva. Hasta hace poco se admitía que una célula madre específica de un tejido, por ejemplo, la piel, sólo podía diferenciarse en las células correspondientes a ese tejido originario. Estudios recientes han demostrado que células madre, procedentes de un tejido o de una capa germinal pueden generar tejidos de otro órgano o de otra capa. Esto quiere decir que a partir de la médula ósea, de la piel o del cerebro, se pueden obtener células madre pluripotentes capaces de originar tejidos de cualquiera de las tres capas germinales.

Este hecho, que ha revolucionado nuestras ideas sobre las células madre, se ha evidenciado, entre otros órganos, en el cerebro, en el músculo esquelético, en el miocardio o en el hígado, lo que demuestra un alto nivel de plasticidad de las células madre procedentes de estos órganos. Por ejemplo, un tipo de células de la médula ósea, las llamadas células progenitoras multipotentes adultas (MAPCs), pueden diferenciarse en el laboratorio o al implantarse en otros órganos, no solo como células de mesodermo visceral, sino también como células del ectodermo y del endodermo. Estas células proliferan ampliamente sin envejecimiento aparente ni pérdida de plasticidad. Es el nicho, o “microambiente” del órgano huésped, el que influye en la diferenciación en líneas celulares distintas a las de su lugar de origen.

3. Potencia de las células madre

Potencia de una célula indiferenciada a su capacidad de dar origen a nuevas células más diferenciadas. De acuerdo con su potencia – potencialidad o plasticidad – las células madre pueden clasificarse como:

• Totipotentes, capaces de originar tanto tejidos embrionarios (de cualquiera de la tres capas germinales) como extraembrionarios (p.e. placenta),
• Pluripotentes, capaces de diferenciarse en tejidos derivados de cada una de las tres capas germinales, y
• Multipotentes, con una capacidad de diferenciación más limitada.

El cultivo de algunas de estas células, obtenidas generalmente tras la destrucción de embriones creados mediante fecundación in vitro, permite su desarrollo y multiplicación en el laboratorio para obtener de ellas casi cualquier tipo de célula del organismo, como veremos más adelante.

Las células madre embrionarias más versátiles son las más precoces en el ciclo vital de un organismo y desaparecen en menos de tres semanas tras la fertilización del óvulo. Mientras más tardías, las células madre tienden a producir, cuando se dividen, células más diferenciadas. Por ello se dice de ellas que están dedicadas - o comprometidas - a destinos más restringidos dentro de uno de los tipos de tejidos correspondientes a las tres capas germinales. Si continuamos considerando el desarrollo embrionario, vemos cómo las células se van especializando más y más para formar tejidos como el muscular, el cardíaco, la sangre, etc., y solo algunas de las células madre primitivas persisten en la vida adulta para realizar papeles de renovación y reparación de esos tejidos.