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Fuentes de célula madre, tipos, y aplicaciones en la investigación

Las células madres son las células no diferenciadas que son capaces de la uno mismo-renovación o de la diferenciación en una célula especializada. Existen dentro de las áreas de la carrocería conocida como lugares biológicos y son esencial para el incremento durante niñez, y el homeostasis en edad adulta.

Así, la comprensión de los procesos biológicos que apuntalan estas células puede tener implicaciones inestimables para el remedio, el tratamiento de la enfermedad, y la recuperación regeneradores del daño. Este artículo describe cada tipo de célula madre, así como algunos descubrimientos dominantes del punto de referencia en tierra y los usos mayores de células madres en remedio y la investigación.

Imagen abstracta de células madres azules en fondo amarillo-rojo.pinkeyes | Shutterstock

¿Cuáles son células madres?

La característica de definición de células madres es que pueden distinguir en varios diversos tipos de la célula durante incremento y el revelado. Esto no sólo tiene implicaciones durante vida temprana, pero también después del daño donde las células madres actúan como mecanismo interno de la reparación llenando las células heridas o muertas. Hay dos características principales de las células madres que lo hacen único.

Naturaleza no especializada

No distinguen a las células madres para tener estructuras y funciones específicas. Por ejemplo, una célula madre no especializada no puede llevar el oxígeno como una sangre del glóbulo rojo o de la bomba como una célula del corazón. Sin embargo, sobre la recepción de señales apropiadas, puede formar en diversos tipos de células especializadas, como las células musculares, los glóbulos, el etc.

Potencial de la diferenciación

El proceso de la diferenciación permite que las células madres no especializadas detecten funciones específicas y propiedades. Las señales que cuentan esta transición pueden ser intrínsecas (dentro de la célula) o extrínsecas (desde fuera de la célula). Las señales extrínsecas que pueden accionar esta transición pueden estar bajo la forma de señales de entrada mecánicas o químicas de las células vecinas.

El potencial de la diferenciación de células madres es variable en diversos órganos. Algunos órganos, incluyendo tripa y médula, experimentan regularmente la división para reparar y para llenar las células dañadas. Sin embargo, en órganos tales como el páncreas y el corazón la frecuencia de la división y de la diferenciación de célula madre es mucho más inferior.

Las células madres (centro unos) pueden convertirse en cualquier tipo de la célula. Tienen valor como herramientas de la investigación y puede ser que, en el futuro, sean utilizadas para tratar una amplia gama de enfermedades. Haber: Judith Stoffer

¿De dónde las células madres vienen?

Cordón umbilical humano

La sangre del cordón umbilical se puede cerco del cordón umbilical de un bebé después de su nacimiento y consiste en las células madres hematopoyéticas y mesenquimales. Las células madres hematopoyéticas pueden formar los glóbulos rojos y las células del sistema inmune, mientras que las células madres mesenquimales pueden generar el hueso, el cartílago, y otros tipos de tejidos. La sangre del cordón umbilical se puede también cerco y salvar en las inclinaciones laterales de sangre del cordón umbilical para uso futuro.

Médula

La médula es un tejido gelatinoso suave encontrado en el centro de huesos. Encontraron a las células madres mesenquimales primero en médula, y sigue siendo lo más frecuentemente la fuente usada de células madres mesenquimales. Posteriormente, encontraron a las células madres hematopoyéticas o de la sangre también en el tuétano, haciéndole a un candidato atractivo a remedio regenerador y a propósitos terapéuticos.

Tejido adiposo

Las células madres tejido-derivadas adiposo son las células mesenquimales que tienen el potencial para la uno mismo-renovación y el multipotency. Pueden distinguir en los adipocytes, chondrocytes, miocitos, osteoblasts, y neurocytes, además de otros tipos de la célula. Han mostrado estas células madres para tener papeles críticos en campos reconstructivos y del tejido de la ingeniería para desarrollar nuevos tratamientos.

Líquido amniótico

El líquido amniótico es el líquido que rodea el amnion o el saco que abarca el feto. La membrana amniótica y el líquido amniótico son buenas fuentes de las células madres embrionarias que pueden multiplicarse y forman cualquier tipo de célula. Aunque el líquido amniótico y la membrana se desechen generalmente después de nacimiento, cryopreserved o se están congelando recientemente para el uso terapéutico futuro.

Tipos de células madres

Potencia de la célula madre

En base de su potencial de la diferenciación, las células madres pueden ser clasificadas en cuatro tipos: totipotencial, pluripotent, multipotent, y unipotent.

Células totipotenciales

Las células totipotenciales pueden distinguir en todos los tipos de células. Por ejemplo, el zygote formado durante la fertilización de un huevo y las primeras células después de que la división sea totipotencial y tenga el potencial de convertirse en todos los tipos de células en la carrocería.

Células de Pluripotent

Las células de Pluripotent pueden convertirse en casi todos los tipos de células. Éstos incluyen las células madres embrionarias, las células derivadas de las capas de germen (mesodermo, ectodermo, endodermo), y las células formadas durante los primeros tiempos de la diferenciación de célula madre embrionaria.

Multipotent, oligopotent, y células unipotent

Las células de Multipotent pueden dividir en las células estrechamente vinculadas. Por ejemplo, las células madres hematopoyéticas pueden convertirse en los glóbulos rojos, los glóbulos blancos, y las plaquetas. Las células de Oligopotent pueden convertirse en algunos tipos de la célula, e incluyen linfoide o las células madres mieloides, mientras que las células unipotent, tales como células madres pueden convertirse solamente en las células de su propio tipo.

Fuentes de célula madre

De acuerdo con su origen, las células madres pueden ser divididas entre temprano (o embrionario) y madurarse (o el adulto).

Células madres embrionarias

Encuentran a las células madres embrionarias en la masa interna de la célula del poste del blastocyst cinco días de revelado. Estas células son potencialmente inmortales y se derivan de embriones antes de que se implanten en el útero. Estas células son típicamente 4-5 días de viejo y se llaman bola microscópica de la depresión del blastocysts-a de células.

Células madres adultas

Las células madres adultas son las células no diferenciadas que son totipotenciales o pluripotent. Estas células se encuentran en diversas situaciones en la carrocería y ayudan a mantener números sanos de la célula y a llenar la muerte o las células heridas.

Células pluripotent inducidas

Recientemente, una nueva categoría de las células madres ha emergido que originan de las células somáticas y pueden ser reprogramadas por los científicos de nuevo a su escenario pluripotent. Esto fue hecha manipulando la expresión de un equipo de genes. Mientras que las células somáticas se engatusan en las células pluripotent en esta categoría, se han llamado como “células pluripotent inducidas”.

¿Cuál es linaje de la célula madre?

Las células madres experimentan generalmente dos clases de división celular: simétrico y asimétrico. En la división simétrica, dos células de hija idénticas con las propiedades de la célula madre son división celular generada del poste. En la división asimétrica, generan a una célula madre y una célula del progenitor.

Las células del progenitor han limitado el potencial para la uno mismo-renovación y después de varios ciclos de la división, dan lugar a las células maduras distinguidas. Sin embargo, es a menudo difícil localizar a las células madres pues los tejidos contienen un gran número de varios tipos de células.

El análisis del linaje es un método usado para abordar este problema. En este método, una célula se marca tales que no sólo marca la célula de objetivo pero también sus células de hija. Así, el número, la situación, el movimiento, y el curso de la vida de una célula madre y de sus células de hija pueden ser rastreados. El análisis del linaje de células madres ayuda a descubrir y a determinar los lugares de la célula madre que reemplazan las células durante el curso de la vida de un tejido.

Descubrimientos del punto de referencia en tierra en la historia de la investigación de la célula madre

Uno de los experimentos más tempranos de este campo fue realizado por sir Juan Gordon durante su Ph.D. en 1962. Él quitó el núcleo de un embrión de la rana que se convertía durante el escenario del blastula y lo inyectó en una célula de huevo de la cual el núcleo fue quitado.

En la mayoría de los casos, el huevo podría convertirse en los renacuajos de la rana, mostrando que los núcleos de las células distinguidas todavía tenían el potencial de convertirse en cualquier célula. Este estudio formó la base de la reproducción reproductiva que ése llevó a la creación del remachador, la oveja reproducida.

Otro descubrimiento importante era el cultivar de células madres embrionarias de blastocysts del ratón en 1981. Posteriormente, cultivaron a las células madres embrionarias también de blastocysts humanos.

Un descubrimiento del punto de referencia en tierra fue hecho cuando Shinya Yamanaka y sus colegas podía inducir las células somáticas en las células madres pluripotent introduciendo un equipo de 24 factores de la transcripción. Le concedieron el Premio Nobel En el remedio para este descubrimiento en 2012, junto con sir Juan Gurdon.

Entregas éticas que rodean a las células madres embrionarias

Recientemente, las células pluripotent inducidas autólogas fueron utilizadas para tratar la degeneración macular en estudios humanos. En otro estudio, la epidermis fue reconstruida totalmente en un paciente con bullosa de la epidermolisis. También ha habido adelantos en los organoids, las estructuras tridimensionales que tentativa imitar la estructura y la función de órganos.

Estos organoids se pueden generar de las células madres, de las células pluripotent inducidas, de las muestras de la biopsia, del etc., y se pueden utilizar para los trasplantes del tejido. La creación de organoids ha planteado preguntas críticas sobre propiedad, almacenamiento, donante, y las derechas de la manipulación de estas estructuras. Aunque no sean totalmente maduras funcionalmente, el fragmento al cual los organoids se pueden permitir madurar necesidades de ser discutido.

La “regla del 14-día” ha sido fijada por la sociedad internacional para la investigación de la célula madre (ISSCR), que dicta que la investigación de la célula madre sobre embriones necesita ser terminada en la poste-fertilización de dos semanas. Esta vez correlaciona con la aparición de la raya primitiva, del primer cerebro y de la estructura de la médula espinal.

Los avances en corregir del gen también han abierto varias puertas para el segundo interrogatorio ético, donde el ISSCR ha asignado que por mandato todos los pasos de la investigación y del gen de la célula madre que corrigen la investigación deben ser transparentes. , Sin embargo, ha habido recientemente partes de noticias que demandado que han hecho los bebés corregidos primer gen en China, pero las necesidades de esta todavía reclamación de ser verificado.

Entregas técnicas asociadas a las células madres pluripotent inducidas

Los estudios muestran que las células pluripotent inducidas tienen mayor diversidad que las células madres embrionarias. Esta diferencia se ha propuesto para presentarse de memoria epigenética, de fondo genético, de la reprogramación, del etc. Dos estudios muestran que las células presentes en la fase transitoria son marcado diferentes de la original y de las células completo reprogramadas.

Mientras que muchas células pluripotent inducidas muestran morfología y la expresión génica similares, también tienen una mal calidad de la diferenciación, de tarifa reducida de incremento, de desvíos en la transcripción, la metilación de la DNA, el etc. También, uno de los factores usados para reprogramar las células somáticas, KLF4, puede romper el neurogenesis de células madres pluripotent inducidas. Así, la comprensión adicional de la reprogramación factor-inducida es necesaria.

Usos dominantes de células madres

Propósitos terapéuticos

Aparte del trasplante de la médula, la terapéutica de la célula madre todavía está en los escenarios de desarrollo. Se están haciendo las tentativas de utilizar a las células madres en tratar el tipo enfermedad de la diabetes, de Parkinson de I, la enfermedad de Huntington, enfermedad celiaca, falla cardiaca, etc. Sin embargo, los trasplantes de la médula, donde trasplantan a las células madres de la médula, son un uso aplicado y sabido del pozo. Las células madres de la médula pueden ayudar en repopulating diversos tipos de sangre después de radioterapia.

Repuesto de la piel

Están utilizando a las células madres actualmente para crecer la piel del pelo arrancado de un paciente. Los folículos de pelo contienen las células madres de piel o los keratinocytes, y estas células se pueden aislar y cultivar para crecer una hoja epitelial. Este método puede ayudar a reducir la necesidad de utilizar injertos de piel de otras personas, bajando las ocasiones del rechazo.

Trasplante de la neurona

Las células madres pueden ser empleadas para generar la substancia química de la dopamina-uno que está faltando en los pacientes que sufren de la enfermedad de Parkinson. Sin embargo, en algunos casos, los pacientes desarrollaron los efectos secundarios, sugiriendo la presencia mismo de niveles de la dopamina o de la sobre-sensibilización en este método.

Fuentes

Further Reading

Last Updated: Jul 1, 2019

Dr. Surat P

Written by

Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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