Células Madre Unipotentes

Califica este Post

Células Madre Unipotentes

Células Madre Unipotentes

El mayor problema con el trasplante de órganos proviene de la falta de donantes y de la controversia ética. Si se obtiene una fuente de células efectiva y segura, se promoverá el progreso y la popularidad de la medicina regenerativa.

Sin embargo, en el proceso de metabolismo continuo del cuerpo humano, algunas células envejecerán y apoptosis. En este momento, es necesario reemplazarlos con células recién formadas para mantener las funciones originales de los órganos y los tejidos.

En este proceso, las células madre desempeñan un papel importante. Durante el desarrollo, una variedad de células madre durante el período embrionario juegan un papel importante en la formación de órganos; en los órganos dañados, las células madre en el cuerpo son responsables de la reparación y el metabolismo.

Debido a que estas células madre tienen la capacidad de diferenciar y reproducir células, también son la fuente más esperada de células en el campo de la medicina regenerativa.

¿Qué es una célula madre?

La mayoría de los componentes en el cuerpo a menudo son células maduras y totalmente diferenciadas, como células de la piel, células del hígado o células orales.

Se piensa que las características de estas células, sin ninguna estimulación externa o mutación, determinan el destino de las células y no se convertirán en otras células. Estas células se denominan comúnmente “células somáticas”.

Las células madre son significativamente diferentes de estas células somáticas bien diferenciadas. Las células madre son un grupo de células con “diferenciación” que se puede estimular en el cuerpo para cambiar el destino de las células y diferenciarlas en células específicas.

Además, las células madre tienen una buena capacidad de proliferación y pueden ser auto-renovadas. En general, las células somáticas, después de la diferenciación, casi no producen división celular y detienen la proliferación celular.

Sin embargo, la carga de células madre desempeña un papel en el desarrollo y la reparación de tejidos. Si no tiene la capacidad de auto proliferar, no podrá producir suficientes células para realizar funciones de desarrollo y reparación.

Cuando las células madre experimentan división celular, las células cambiarán de una célula a dos, y las células madre recibirán instrucciones.

Cuando el cuerpo necesita una gran cantidad de función de suplementación celular, las células madre se diferenciarán de una célula madre en dos células posteriores (diferenciación).

Cuando es necesario reponer las células madre, éstas también cambian de una célula madre a dos células madre (auto-renovación).

También hay muchas células madre que llevan a cabo la llamada “división asimétrica”, las células después de la división, una es la célula madre original y la otra es la célula a diferenciar.

Las células madre tienen la capacidad de auto renovarse y pueden continuar proliferando.

Al mismo tiempo, también tiene la capacidad de diferenciar las células posteriores.

El número de células madre a menudo debe ser preciso y constante. Por ejemplo, las células madre que controlan la melanina en los folículos pilosos.

Si continúan “diferenciándose”, no existe una auto-renovación y replicación inmediatas. Cuando se usan esas células madre de melanina, el cabello negro se convertirá lentamente en cabello blanco.

La capacidad de las células madre Las células madre se pueden dividir en dos categorías principales de acuerdo con la etapa de desarrollo: células madre y células madre adultas durante el desarrollo.

Las células madre embrionarias son células madre en etapa de desarrollo, se derivan de células madre con capacidad de diferenciación pluripotente en animales o embriones humanos, y tienen la capacidad de diferenciarse en diversos tejidos y órganos.

En la edad adulta, las células madre adultas están presentes en varios tejidos y órganos maduros, generalmente las células precursoras de tejido.

Hasta el momento, la literatura ha registrado casos de la médula ósea, el intestino, la piel, el hígado y otros órganos, estos tejidos pueden aislar estas células madre adultas diferenciadas y no diferenciadas.

Las células madre tienen la capacidad de diferenciarse, pero variarán. En la etapa temprana del desarrollo embrionario, el óvulo fertilizado se divide en una etapa de ocho células.

En este momento, después de que cada célula se separa, puede convertirse en un individuo completo. Tales células madre se llaman “totipotentes”.

Además, “pluripotente” (pluripotente) se puede diferenciar en una amplia variedad de células en el cuerpo, pero no hay forma de formar un individuo con una sola célula.

En la actualidad, algunas células madre mesenquimales o células madre hematopoyéticas extraídas de la médula ósea pueden diferenciarse en varias formas de células, pero su capacidad de diferenciación es limitada y algunas células no tienen forma de diferenciarse.

Estas células se denominan “energía pluripotente”. “superpotente”. Con diferentes niveles de diferenciación, las células madre en el segmento posterior tienen una capacidad de diferenciación más limitada.

El potencial de diferenciación de las células madre. Las células madre tienen diferentes niveles de capacidad de diferenciación.

También Debes Leer  Las Células Madre Que Enfermedades Curan: Listado Completo

Puede, desde la capacidad de formar células madre omnipotentes individuales completas hasta la capacidad de diferenciación descendente

Células madre limitadas. En el proceso de desarrollo normal, a menudo la capacidad de baja diferenciación descendente está bien

Las células no se pueden remontar a las células madre pluripotentes corriente arriba. (proporcionado por el autor)

Células madre embrionarias humanas

Como las células madre embrionarias son más capaces de diferenciarse en una amplia variedad de células que las células madre adultas, también se espera que se usen en aplicaciones médicas.

En 1998, el estadounidense James. El equipo de James Thomson utilizó las células embrionarias restantes del tratamiento de infertilidad para separar y cultivar las células internas que se habían dividido en el blastocisto original, y obtuvo con éxito cinco líneas celulares.

Las cinco líneas celulares tienen marcadores de superficie de células madre embrionarias y también pueden diferenciarse para formar células trofoblásticas y tres tejidos de la capa germinal, como ectodermo, mesodermo y endodermo, y convertirse en las primeras células madre embrionarias humanas.

Aunque la tecnología de células madre embrionaria humana se ha desarrollado con éxito, esta tecnología implica la adquisición y utilización de embriones humanos, y la controversia ética causada por el público ha causado ansiedad en el público.

Aunque la investigación sobre células madre humanas en los Estados Unidos en la actualidad no está sujeta a la prohibición anterior, en los Estados Unidos u otros países, la investigación sobre células madre embrionarias humanas aún se refiere a la fuente, y con frecuencia existen requisitos claros y restricciones para la adquisición de células.

Por lo tanto, en la investigación o aplicaciones clínicas médicas, las células madre embrionarias humanas todavía están limitadas por la ética moral y el progreso es lento, otro problema importante es que la línea de células madre embrionarias actuales no proviene del propio paciente y no se puede evitar cuando se usa para el tratamiento. Ataque y rechazo del propio sistema inmunológico.

Células madre pluripotentes artificiales

A pesar del aislamiento y el establecimiento de células madre embrionarias humanas, las personas tienen expectativas considerables para la aplicación de la ciencia de las células madre, sin embargo, la controversia ética ha hecho que la investigación con células madre embrionarias sea imposible.

Por lo tanto, si las células capaces de células madre pluripotentes pueden obtenerse por otros medios, está destinada a avanzar aún más en el desarrollo de la medicina regenerativa.

Transferencia nuclear de células somáticas

En los primeros días, muchos equipos invirtieron en tecnología de transferencia nuclear de células somáticas (SCNT, por sus siglas en inglés) para inyectar núcleos nucleares en los huevos de extracción nuclear del donante para formar células madre pluripotentes.

John, el primer científico británico en desarrollar esta tecnología. John Gurdon también ganó el Premio Nobel 2012. Sin embargo, la tecnología SCNT sigue siendo un problema en organismos superiores.

Por ejemplo, la réplica de Molly hecha con SCNT tiene una vida útil más corta que la de las ovejas normales y se especula que puede causar daños a los telómeros durante la transferencia nuclear.

En el pasado, en el estudio de los SCNT de primates, el equipo de investigación Hwang Woo-suk de Corea del Sur, una vez afirmó ser un gran avance y fue el primero en publicar sus resultados en Science.Revistas; más tarde, se descubrió que habían fabricado datos, lo que hace cuestionable la viabilidad de este concepto.

Además, el equipo de Shoukhrat Mitalipov de la Orly Health University en los Estados Unidos utilizó el mismo método para crear células madre embrionarias a partir de las células de la piel del macaco rhesus usando transferencia nuclear de células somáticas, aunque La eficiencia de la replicación es todavía muy baja, pero dos líneas de células madre embrionarias se han aislado con éxito de los blastocistos, esta es una línea de células madre embrionarias formada por SCNT, que primero se confirmó que era aplicable a los primates.

En mayo de 2013, el equipo de Mitali Popov utilizó nuevamente la misma tecnología para crear células madre embrionarias humanas fabricadas con tecnología SCNT y las utilizó para desarrollarse en una variedad de diferentes células en el cuerpo.

Si bien esta tecnología puede resolver el problema del rechazo del sistema inmunológico, aún implica la controversia moral de la adquisición de óvulos y la dificultad de formar células madre embrionarias.

Al mismo tiempo, debido a la creación de células madre omnipotente humana en el proceso, es posible derivar réplicas, que también es un tema ético que vale la pena considerar.

Fusión de células madre embrionarias: tecnología de reprogramación

Otra forma de hacer células madre pluripotentes es utilizar la fusión celular. Esto se puede lograr mediante la fusión celular de células somáticas con células madre embrionarias, llamada reprogramación mediada por fusión de células ES (FFR).

Aunque las células madre pluripotentes se pueden obtener de esta manera, esta técnica aún requiere el uso de células madre embrionarias, por lo que los problemas éticos aún están involucrados en aplicaciones futuras.

Células madre pluripotentes inducidas artificialmente

En 2006, el equipo del profesor Shinya Yamanaka de la Universidad de Kyoto en Japón encontró que solo cuatro factores de transcripción Oct3 / 4, Sox2, c-Myc y Klf4 (también conocidos como OSKM), que están relacionados con las características de las células madre, también se denominaron “Yamanakafactors”, que se introduce en los fibroblastos de la piel del ratón por medio de retrovirus, puede promover la reprogramación de los fibroblastos para formar una capacidad de diferenciación con las células madre pluripotentes.

También Debes Leer  Jugos Verdes Para Cancer: Jugo Antiinflamatorio Anti-cáncer

Estas células se denominan “células madre pluripotentes inducibles” (células iPS).

La capacidad de las células madre a menudo necesita ser devuelta al cuerpo para su verificación. La capacidad de las células madre pluripotentes derivadas de fibroblastos de piel de ratón se confirmó por primera vez en 2007.

Las células iPS de ratón, al igual que las células madre embrionarias, se pueden trasplantar de nuevo al cuerpo del blastocisto y, a medida que se desarrolla el embrión del ratón, finalmente se forman los ratones quiméricos, es decir, algunas de las células del ratón se derivan de fuentes extrañas.

Recientemente, se ha confirmado que un ratón quimérico se puede acoplar para producir un ratón completo completamente a partir de células iPS.

Estos resultados muestran que las células iPS de ratón tienen la función de las células madre embrionarias de ratón, es decir, pueden diferenciarse en tres capas germinales y también pueden convertirse en un individuo completo.

Además del éxito de la producción de células iPS en ratones, el equipo de Yamaguchi produjo células iPS humanas en 2007, aproximadamente el mismo período, James de los Estados Unidos.

El equipo de investigación de Thomson también produjo con éxito células iPS humanas utilizando técnicas similares. Sin embargo, Thomson utilizó los factores de transcripción Sox2, Oct3 / 4, Lin28 y Nanog, a diferencia del equipo de Yamane.

Esta tecnología no solo es fácil de operar, sino que también crea un precedente para la fabricación de células madre pluripotentes a partir de células somáticas humanas (como células de la piel, células sanguíneas), etc. – no utiliza embriones humanos como materiales, y no implica problemas éticos.

La medicina regenerativa ha generado grandes expectativas. La invención de las células iPS también permitió al Profesor Yamanaka ganar el Premio Nobel 2012 en Medicina Biomédica.

¿Producción segura de células iPS?

Hasta ahora, ha sido posible producir células iPS a partir de células de diferentes especies, como humanos, ratones, ratas y monos rhesus.

El informe de investigación publicado muestra que se pueden introducir varios tipos de células somáticas en diferentes tipos de factores de reprogramación de acuerdo con las diferentes propiedades de las células; por ejemplo, el fibroblasto de ratones se puede introducir en el factor de montaña OSKM.

Programáticamente Sin embargo, en las células madre neurales, solo se requiere el factor de transcripción Oct3 / 4 para promover la reprogramación celular.

La razón principal todavía se basa en la expresión de dichos genes reprogramados en las células; por ejemplo, las células madre neurales son ricas en Sox2.

Por lo tanto, la formación de células iPS se puede inducir sin la adición de Sox2. Sin embargo, la eficiencia de la producción actual sigue siendo baja, por lo que los científicos también están tratando de usar microARN u otros factores para crear células iPS, a fin de mejorar la eficiencia.

Vale la pena señalar que en los factores de transcripción que producen las células iPS, por ejemplo, el propio c-Myc es un oncogén.

Aunque el uso de dichos oncogenes puede aumentar la eficiencia de la formación de células iPS, las células iPS producidas pueden tener riesgos considerables.

Más tarde, la investigación del equipo también encontró que se puede usar otro factor de transcripción, n-Myc, en lugar de c-Myc, que no solo evita el riesgo carcinogénico de c-Myc, sino que también preserva la eficiencia de c-Myc.

Además, se ha confirmado el uso de moléculas pequeñas como la vitamina C o los inhibidores de la metiltransferasa del ADN y los inhibidores de la histona desacetilasa para ayudar en el ensamblaje y la reorganización de los cromosomas. Puede aumentar efectivamente la eficiencia de la reprogramación.

Cómo introducir estos factores de reprogramación en las células somáticas también es una de las consideraciones importantes para el uso de las células iPS.

En la etapa inicial, se establecieron células iPS, a menudo usando algunos vectores virales, incluidos retrovirus, adenovirus y lentivirus.

Recientemente, también se han desarrollado técnicas para usar plastos no virales y productos de proteínas génicas para inducir la formación de células iPS, y diferentes métodos de introducción también afectan la eficacia y seguridad de la formación de iPS.

Perspectivas de las Células madre pluripotenciales artificiales de células iPS a células madre hematopoyéticas El

profesor Nakachichi Nakaji de la Universidad de Tokio en Japón publicó los resultados en la revista Molecular Therapy en los Estados Unidos, señalando que el equipo convirtió con éxito las células iPS humanas en “células madre hematopoyéticas”.

Se espera que la tecnología se utilice para tratar enfermedades relacionadas con la sangre algún día.

En este estudio, los investigadores primero trasplantaron las células iPS humanas producidas en ratones mutantes que carecen de inmunidad.

Dado que las células iPS tienen potencial pluripotente, forman un teratoma con tres capas germinales en ratones.

Las células madre hematopoyéticas humanas también se producen en los teratomas después de la inyección de algunos factores que inducen el crecimiento. Al mismo tiempo, estas células madre hematopoyéticas se pueden volver a trasplantar a la médula ósea de ratones y se confirma que tienen una función hematopoyética normal.

Para verificar si dichas células madre hematopoyéticas pueden funcionar y funcionar durante mucho tiempo, los investigadores sacaron estas células madre hematopoyéticas y las trasplantaron en ratones irradiados con radiación.

Tres meses después, los humanos que originalmente fueron trasplantados de la médula ósea de los ratones aún eran visibles.

Las células madre hematopoyéticas, y en este momento todas las células sanguíneas en el ratón están formadas por estas células madre hematopoyéticas.

También Debes Leer  Remedios Para La Bronquitis Crónica

Aunque muchos equipos científicos intentaron diferenciar las células iPS humanas en células madre hematopoyéticas antes de este estudio, la mayoría de estas células madre todavía no pudieron trasplantar y funcionar.

A medida que la tecnología madura, se espera que haya oportunidades para proporcionar nuevos tratamientos para enfermedades como la leucemia en el futuro; por ejemplo, en aplicaciones clínicas, es posible producir un gran número de células madre hematopoyéticas por “cerdo” u otras especies para el tratamiento de formas pasadas.

Enfermedad de la sangre con enfermedad terminal. Esto no solo supera los problemas éticos, sino que también resuelve el problema de la donación insuficiente de médula ósea en el tratamiento médico.

Morbilidad intracerebral utilizando células iPS para reproducir la epilepsia

En mayo de 2013, un equipo de investigación integrado por investigadores de la Universidad de Fukuoka y la Universidad de Keio en Japón usó las células de la piel de pacientes con epilepsia que “no podían controlar las drogas” para producir “enfermedad” con éxito. El sufrimiento de las células iPS “.

La epilepsia es una enfermedad neurológica. Por lo general, las células cerebrales no pueden funcionar correctamente después de un daño cerebral, lo que lleva a enfermedades cerebrales causadas por una descarga excesiva.

Los pacientes con epilepsia necesitan depender de medicamentos para controlar el funcionamiento de las células nerviosas de por vida.

La epilepsia también puede causar síntomas como parálisis, amnesia temporal, convulsiones de las extremidades y formación de espuma en la boca.

En la actualidad, alrededor del 1% de las personas en el mundo tienen epilepsia, y alrededor del 30% de ellas no pueden controlar la enfermedad mediante la supresión de drogas.

El “síndrome de epilepsia tipo miotopatía pediátrica” es un síndrome causado por una pérdida del gen SCN1A innato en el cuerpo.

La investigación de la Universidad de Fukuoka y la Universidad de Keio se basa en el uso de células de la piel del “síndrome epiléptico de tipo muscular de los niños” que se desarrolla en la primera infancia para producir células iPS y luego utiliza las células iPS del paciente para diferenciarse en células nerviosas.

Las células nerviosas pueden ser utilizadas para explorar la función cerebral de tales pacientes.

Los resultados de estos tipos de células nerviosas han demostrado que las señales electrofisiológicas de la función “inhibitoria” producidas por las células nerviosas producidas por el “síndrome epiléptico de tipo muscular de los niños” son más bajas que las de las células nerviosas humanas normales.

Refleja la fisiología de las células nerviosas en el cuerpo del paciente, lo que lleva a la epilepsia.

Uso de células iPS para formar células inmunitarias para tratar el cáncer.

El profesor Chisato Chiaki de la Universidad de Kumamoto en Japón publicó un nuevo método de tratamiento del cáncer con células iPS en julio de 2013.

Esta tecnología es hacer que las células iPS se conviertan en células inmunes in vitro, y luego usar estas células inmunes “entrenadas” para la peritonitis cancerosa o cáncer pancreático.

La peritonitis cancerosa se produce en el exterior del estómago. Los pacientes con esta enfermedad a menudo no pueden ser tratados con resección del cáncer gástrico y no pueden usar medicamentos contra el cáncer de manera efectiva.

Después del descubrimiento del raquitismo, a menudo solo hay una vida útil de más de un año. Una situación similar ocurre también en pacientes con cáncer de páncreas: el cáncer de páncreas no es fácil de detectar al comienzo de la enfermedad y, una vez que se encuentra, a menudo es difícil de tratar con eficacia.

En 2011, el equipo del profesor Qianshang logró diferenciar in vitro las células iPS en macrófagos en el sistema inmunológico.

El profesor Senju espera usar células inmunitarias para identificar bacterias extrañas y otras características, para que las células inmunitarias puedan entrenarse para identificar células cancerosas.

En el último estudio realizado en 2013, el profesor Senju colocó células de cáncer gástrico y pancreático en ratones inmunodeficientes y les permitió crecer y formar tumores.

El experimento se dividió en dos partes, una en el proceso de colocación, y también se colocó en células inmunes (diferenciadas por células iPS y capaces de identificar células cancerosas), el otro grupo no se implantó con células inmunes.

Dos semanas después, casi todas las células cancerosas murieron en la población de células inmunitarias, mientras que en ausencia de células inmunitarias, las células tumorales se diseminaron por toda la cavidad abdominal del ratón en dos semanas.

El profesor Senju espera que en el futuro, dicha tecnología pueda combinarse con las terapias actuales para desarrollar nuevos métodos de tratamiento del cáncer.

Conclusión

El descubrimiento y la aplicación de células madre pluripotentes artificiales nos ha dado nuevas ideas acerca de algunas enfermedades intratables.

Aunque todavía existen algunas preocupaciones de seguridad en el uso de estas células madre pluripotentes artificiales, en el curso de estos estudios, podemos darnos nuevas inspiraciones para promover diferentes métodos médicos.

Al mismo tiempo, el proceso de células madre pluripotentes artificiales se acompaña de una “reprogramación de células”.

Este concepto también subvierte la percepción humana pasada del destino celular. Desde entonces, los científicos han visto la reprogramación de células en el proceso de muchos procesos fisiológicos y patológicos.

Una situación similar: estos hallazgos nos ayudarán a comprender los complejos fenómenos de la vida en el mundo y contribuir al desarrollo de nuevos fármacos y terapias.