¿Qué son las células madre?
Imagínese crecer una tráquea en un laboratorio. Imagínese crear esta tráquea desde cero para una niña que nació sin una. Ahora, puedes dejar de imaginar porque la ciencia ha ido en esta dirección durante mucho tiempo. Es realmente muy emocionante. Los médicos y científicos han desarrollado formas de recolectar algunas células especializadas originalmente de esta niña y cultivarlas en condiciones súper especiales para crear una tráquea para ella, a pesar de que su propio cuerpo nunca había creado una en primer lugar.
Crear y hacer crecer órganos en una placa de Petri no es poca cosa. La ciencia está dando pasos agigantados para descubrir la mejor manera de hacerlo, utilizando las propias células de una persona. Específicamente, esto se hace utilizando células madre . Las células madre son células con la capacidad de diferenciarse en muchos tipos de células diferentes. No todas las células tienen la suerte de ser células madre. Las células madre son especiales.
Las células madre pueden dividirse continuamente durante mucho tiempo en copias idénticas de sí mismas. A esto se le llama autorrenovación . Sin embargo, si obtienen la señal correcta de su entorno, también pueden diferenciarse en tipos de células específicos. La diferenciación es simplemente cuando una célula de un tipo celular inespecífico se convierte en un tipo celular específico.
Pero antes de hablar sobre los tipos de células madre que lo hacen posible, primero debemos repasar el desarrollo humano. Hablemos de un fenómeno mayor. Olvídate de la tráquea. ¿Cómo creamos un corazón? ¿O una vejiga? ¿Todo un cuerpo humano con diferentes sistemas de órganos? Recuerde que la vida comienza como un único óvulo que se fertiliza.
Este óvulo fertilizado luego pasa por varias divisiones para convertirse en un embrión y finalmente se convierte en un ser humano multicelular con varios tejidos y órganos diferentes. Entonces, la pregunta principal en desarrollo aquí es, ‘¿Cómo pasamos de una sola célula a billones de células diferentes que componen el cuerpo humano?’
La respuesta, por supuesto, es complicada. Podemos comenzar revisando lo que sucede después de que un óvulo humano es fertilizado por esperma. Se dividirá y crecerá para formar un blastocisto , que es un embrión temprano compuesto por una capa externa de células, conocida como trofoblasto, y una masa de células internas, conocida como masa celular interna .
Ahora, son estas células en la masa celular interna las que eventualmente se dividirán para convertirse en el embrión y luego en un bebé vivo real con 10 dedos pequeños y perfectos. Lo realmente bueno de estas células en la masa celular interna es que son un tipo de célula madre, capaz de diferenciarse en cualquier tipo de célula humana. Veamos los diferentes tipos de células madre y dónde se encuentran.
Células madre embrionarias
Las células madre embrionarias provienen exactamente de donde suenan como si vinieran: un embrión. Un embrión realmente temprano tiene células madre totipotentes que pueden diferenciarse en cualquier tipo de célula de la placenta o del embrión. Estas células madre embrionarias tempranas solo existen en las primeras etapas del desarrollo, justo después de que un espermatozoide fertiliza un óvulo. Puede pensar que totipotente significa que este óvulo fertilizado tiene el potencial ‘total’ de convertirse en cualquier célula imaginable.
Unas pocas divisiones celulares más tarde, el embrión forma el blastocisto del que hablamos anteriormente. En este momento, las células madre ya no son totipotentes. Dentro de la masa celular interna de este blastocisto, hay células madre embrionarias conocidas como pluripotentes . Las células madre pluripotentes pueden diferenciarse en cualquier célula del cuerpo humano, pero no en la placenta. Eso significa que estas células madre pluripotentes son las que continuarán formando sus células musculares, sus células nerviosas y le harán crecer un buen par de orejas … se hace una idea.
Los científicos saben que hay mucho poder detrás de este tipo de células madre embrionarias. Imagina una celda no especificada que puede convertirse en lo que quieras que sea. Estas células madre pluripotentes embrionarias también crecen muy bien en el laboratorio. Sin embargo, todavía se necesita mucha investigación para comprender exactamente cómo cultivar y usar estas células correctamente y en su máximo potencial. Además, ha habido algunas barreras éticas para la recolección de células madre embrionarias, y esto ha estancado el progreso en este campo de investigación.
Células madre adultas
Ahora bien, ¿qué sucede cuando un embrión se convierte en un bebé que nace? ¿Qué pasa cuando este bebé se convierte en adulto? ¿Hay más de estas células madre?
Bueno, sí y no. Los adultos y los bebés tienen células madre, pero ya no son pluripotentes. Las células madre adultas se conocen como multipotentes . Las células madre multipotentes pueden diferenciarse en muchos tipos de células diferentes, pero no en todas. Puede recordar esto porque ‘multi’ significa ‘muchos’, pero no son tantos como una célula pluripotente.
Debido a que una célula madre multipotente puede convertirse en cualquier célula, el cuerpo humano adulto debe tener diferentes tipos de estas células madre multipotentes en diferentes ubicaciones. Su función normal es reemplazar las células que el cuerpo necesita. Se diferenciarán cuando reciban una señal de que el cuerpo necesita un tipo específico de célula.
Las células madre adultas se encuentran en diferentes partes del cuerpo humano, pero son difíciles de localizar y, por lo tanto, son más difíciles de recolectar que las células madre embrionarias. Tienden a poder diferenciarse en células de tipo similar a su ubicación. Por ejemplo, las células madre de la médula ósea pueden diferenciarse en tejido óseo o cartilaginoso.
Las células madre adultas tienen un gran valor terapéutico potencial que la ciencia está ansiosa por utilizar. Volvamos a la niña que nació sin tráquea. Usando sus propias células madre, los científicos pudieron hacer crecer una al hacer que estas células se diferenciaran en células traqueales. Debido a que esta nueva tráquea se hizo a partir de sus propias células, no existía la posibilidad de que su cuerpo la rechazara como un trasplante de órgano normal.
De manera similar, las células madre cardíacas adultas se pueden usar para hacer crecer tejido nuevo y reparar el tejido dañado después de un ataque cardíaco. Los científicos están trabajando a toda velocidad para descubrir el potencial detrás de estas células especiales.
Resumen de la lección
Revisemos. En esta lección, hablamos sobre cómo algunas células no están especificadas, pero tienen la capacidad de convertirse en diferentes tipos de células específicas. Estas son células madre o células con la capacidad de diferenciarse en muchos tipos de células diferentes. La diferenciación es simplemente cuando una célula de un tipo celular inespecífico se convierte en un tipo celular específico.
Las células madre totipotentes se encuentran en un óvulo fertilizado al principio del desarrollo y pueden diferenciarse en cualquier tipo de célula de la placenta o embrión. Se trata de un tipo de célula madre embrionaria, pero no existen por mucho tiempo. Después de algunas divisiones celulares, hay células madre pluripotentes , que se encuentran en la masa celular interna del blastocisto y pueden diferenciarse en cualquier célula del cuerpo, aunque no de la placenta.
Después de que nace un ser humano, ahora tiene células madre multipotentes , que están localizadas en todo el cuerpo y pueden diferenciarse en muchos tipos de células diferentes, pero no en todas. Estos se conocen como células madre adultas. Los científicos han comenzado a utilizar células madre embrionarias y adultas para desarrollar terapias para enfermedades y cáncer, así como para recrear tejidos y órganos completos. Solo hemos arañado la superficie de su potencial médico.
Los resultados del aprendizaje
Una vez finalizada la lección, debería poder:
- Definir células madre, autorrenovación y diferenciación.
- Resumir cómo una sola célula se convierte en un ser humano.
- Reconocer las diferencias entre células totipotentes, células pluripotentes y células multipotentes.
- Comprender el potencial de las células madre en la terapia de enfermedades y el crecimiento de nuevos tejidos u órganos.
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