martes, 24 de abril de 2012

La inteligencia de las células madre


células madre: inteligentes y bellas

En el ser humano (y también en mamíferos superiores), la mayoría de las células de un individuo adulto no suelen multiplicarse, salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel. También este aumento del número de células, llamado hiperplasia, ocurre en forma fisiológica en las glándulas mamarias durante la lactancia y también en el ciclo menstrual: la FSH y los estrógenos ováricos hacen crecer el endometrio y el día14º, la progesterona detiene este crecimiento. Pero este aumento en el número de células puede ser anormal, como en la hiperplasia benigna de la próstata en el anciano, la hiperplasia en el bocio tiroideo o la proliferación de células malignas en el cáncer.

En condiciones normales, las células del tejido muscular y adiposo no se dividen. Si engordamos, no es porque tengamos más células, en realidad tenemos la misma cantidad de células, solo que éstas aumentaron de tamaño (hipertrofia). 
Si una lagartija pierde la cola, le vuelve a crecer.
En los mamíferos no ocurre así. Si un individuo pierde un miembro, no le crece de nuevo. Su capacidad de regeneración está limitada a la cicatrización.

Sin embargo, en prácticamente todos los tejidos hay un tipo de células que, aunque habitualmente no se dividen, en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido.

Experimentalmente se ha visto que estas células tienen la capacidad de reproducirse y generar diferentes tejidos, y reciben el nombre de células madre.


¿Qué es una célula madre?

Una célula madre (stem cell) es una célula que puede transformarse en varios tipos de células diferentes a través de un proceso denominado "diferenciación". Además de ser indiferenciada tiene la capacidad de auto renovarse, es decir, puede mantenerse indefinidamente mediante divisiones celulares o bien puede continuar la especialización para la que está programada y, por lo tanto, producir uno o más tejidos maduros, funcionales y plenamente diferenciados como por ejemplo: piel, músculo, hueso, células de la sangre (glóbulos rojos, células del sistema inmunitario, plaquetas)

Veamos ahora el desarrollo de un embrión para entender mejor qué son las células madre.

La madre de todas las células

El cigoto formado a partir de la fecundación de un óvulo por un espermatozoide es una célula capaz de generar un nuevo individuo completo con todos sus tejidos.
Es la madre de todas las células.

El huevo o cigoto es totipotente, es decir, puede dar lugar a todas las células del feto y a la parte embrionaria de la placenta (la parte materna de la placenta obviamente la aporta la madre).


células madre en un embrión de 3 días (mórula)

A medida que el embrión se va desarrollando, sus células van perdiendo de manera progresiva esta propiedad totipotente. Las primeras divisiones del cigoto (2, 4, 8, 16, 32, 64 células) lo van convirtiendo en una bola compacta, la mórula (del latín morum, mora, ya que tiene ese aspecto). 

Hay muchas referencias en la naturaleza con el número 64:
-Las primeras 64 células, al igual que la 1ª célula original -el cigoto-, son totipotentes. 
-En el código genético, cada aminoácido está codificado por un codón o varios codones. En total hay 64 codones que codifican para 22 aminoácidos y 3 señales de parada de la traducción.
-64 es el número de hexagramas del I ching.
-64 bits, en arquitectura de computadoras.


Luego de la fase de 64 células (blastómeros) , empieza a evolucionar hacia un balón hueco, la blástula. En el caso de los humanos, este proceso de desarrollo del embrión se produce a las 70 horas después de la fecundación del óvulo. Se llega así a la fase de blástula o blastocisto en la que sus células (células madre embrionarias) ahora son pluripotentes, capaces de diferenciarse en cualquier célula del organismo excepto las de la parte embrionaria de la placenta, es decir, no pueden hacer un individuo completo.

Una característica fundamental de las células madre embrionarias es que pueden mantenerse (en el cuerpo o en una placa de cultivo) de forma indefinida. Puesto que al dividirse siempre forman una célula idéntica a ellas mismas, siempre se mantiene una población estable de células madre.

A medida que el embrión se va desarrollando, se forman poblaciones de células madre con una potencialidad de regenerar tejidos cada vez más restringida y que en la edad adulta se encuentran en "nichos" diseminadas por todo el organismo.

¿Como saben las células madre en que tipo de tejido deben diferenciarse?

Mediante señales externas e internas: múltiples mecanismos de retroalimentación y de interacciones recíprocas entre células, dentro del nicho o “hábitat” que ocupan en el organismo. Este proceso de "señalización" está mediado por moléculas que se envían unas células a otras, estos “mensajes desde el exterior” ponen en marcha una serie de factores de transcripción para activar genes que ejercen una serie de efectos: reorganización de orgánulos y macromoléculas, la forma en la que se divide la célula (simétrica y asimétrica), el tipo de diferenciación, etc.

Se ha detectado un complejo juego de señales de corto y largo alcance entre células madre, sus hijas, y las células vecinas.

Estas Interacciones entre células se realiza a través de receptores (proteínas) ubicados en la membrana celular. Estos receptores de membrana, como las integrinas, interactuan además con la matriz extracelular.

La señal externa que llega al receptor de membrana se “transduce” (reemite) al interior de la célula mediante una cascada de reacciones químicas, que finalmente van a activar o desactivar un gen o un grupo de genes. 
Por lo tanto, la célula puede cambiar su patrón de expresión, lo que en determinados casos significa un paso más en su ruta de diferenciación, su proliferación, o incluso puede significar la muerte celular programada (apoptosis).

Las células madre poseen también controles intrínsecos: disponen de “relojes internos” que de alguna manera les indican el número de veces que deben dividirse antes de diferenciarse totalmente.

Aquí interviene una enzima, la telomerasa.

La telomerasa es un enzima que está presente en células de la línea germinal, en tejidos fetales y en ciertas células madre poco diferenciadas, y que permite el alargamiento de los telómeros.

Los telómeros (del griego telos, "final" y meros, "parte") son los extremos de los cromosomas. Son regiones de ADN no codificante, altamente repetitivas, cuya función principal es la estabilidad estructural de los cromosomas en las células. Además están involucradas en enfermedades como el cáncer.

La telomerasa es inhibida en las células somáticas maduras después del nacimiento, produciéndose un acortamiento del telómero después de cada división celular hasta que finalmente llega a la senescencia
De hecho, en la mayor parte de los tejidos adultos no se puede detectar actividad de telomerasa. Este mecanismo tiene sentido, los organismos tienen un ciclo de vida limitado, esto no solo garantiza la transferencia de información genética a la descendencia sino también que las generaciones viejas no compitan con las nuevas.


Por el contrario, las células madre poseen telómeros largos y actividad permanente de esta enzima, por eso no envejecen, son una reserva del organismo que garantizan la capacidad de regeneración de este y el reemplazo de los tejidos dañados.

Algunas células madre adultas son capaces de diferenciarse en más de un tipo celular como las células madre mesenquimales y las células madre hematopoyéticas, mientras que otras se cree que son precursoras directas de las células del tejido en el que se encuentran, como las células madre de la piel o las células madre germinales. Son células pluripotentes.

Las células madre hematopoyéticas de la médula ósea (encargadas de la formación de las células sanguíneas: glóbulos rojos, blancos y plaquetas) son las más conocidas y empleadas en la clínica desde hace tiempo. 


Linaje de las células sanguíneas

En la misma médula ósea se ha encontrado otro tipo de célula madre, denominada mesenquimal que puede diferenciarse en numerosos tipos de células de las 3 capas del embrión (ectodermo, mesodermo y endodermo) como las células musculares, vasculares, nerviosas, sanguíneas, óseas, etc. Se están realizando abundantes ensayos clínicos para sustituir tejidos dañados (por ejemplo en el corazón) por derivados de estas células.


Células madre mesenquimales

La población y la actividad de las células madre van decreciendo con la edad. La médula ósea roja va tornándose amarillenta, reemplazando con grasa el tejido funcional, pero su capacidad, es decir su información, no se pierde. Se puede recuperar e incrementar.


La energía (chi) de los riñones origina y mantiene a las médulas. La disminución de esta energía fundamental genera envejecimiento, pérdida de la vitalidad y empobrecimiento de la médulas, lo que disminuye funciones del sistema nervioso, así como la formación de células sanguíneas, del sistema inmunitario, del tejido conectivo (cicatrización) y la capacidad de regeneración tisular.

Existen disciplinas como el chi kung que desarrolan técnicas específicas para fortalecer el chi de los órganos internos, los huesos y regenerar la médula ósea, aumentando la capacidad de regeneración y la resistencia a las enfermedades, esto conlleva salud y longevidad y evidentemente rejuvenece todo el organismo.


Las células pueden modificar su programación


En los años ´60, el biólogo Bruce Lipton tomó células madre que eran el producto de la división de una única célula madre, o sea, compartían exactamente la misma información genética y las dividió en tres grupos. Cada grupo fue puesto en un medio diferente, es decir, cambiando los componentes de su ambiente.

El resultado fue que el primer grupo formó células óseas (osteocitos), el segundo células musculares (miocitos) y el tercero, células grasas (adipocitos). O sea: hueso, músculo y tejido adiposo.

¿Qué fue lo que controló el destino de cada célula si eran genéticamente idénticas?, lo único diferente era el medio en el que crecieron.
Las propias células controlaron sus cambios, adaptándose al entorno.

célula madre adulta

Una célula comprende como cambiar, y es capaz de evolucionar para poder sobrevivir y evitar la extinción.

En 1988 John Karat y su equipo hicieron el siguiente experimento: pusieron células intolerantes a la lactosa rodeadas solo de este azúcar como alimento. 
Si las células no fueran inteligentes, habrían estado condenadas a morir, sin embargo todas sobrevivieron. 
Cada una comprendió el problema al que se enfrentaban y reemplazaron la enzima defectuosa por otra enzima funcional y así pudieron alimentarse.

No hay leyes inmutables en la naturaleza.

Vivimos en un universo participativo, vivo y consciente. Sin separaciones.
La materia obedece las directivas de la conciencia.
La materia es conciencia.
La conciencia es información y energía.

En los niveles fundamentales de la vida todo es posible.



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