Una célula madre o troncal ("Stem cell") es una célula con capacidad de auto-renovarse mediante divisiones mitóticas o bien de continuar la vía de diferenciación para la que está programada y por lo tanto producir uno o más tejidos maduros, funcionales y diferenciados. La mayoría de tejidos de un individuo adulto poseen una población específica de células madre que permiten su renovación periódica o su regeneración cuando se produce algún daño tisular.
Las células madre embrionarias son aquella que forman parte de la masa celular interna de un embrión de 4-5 días de edad y que tienen la capacidad de formar todas los tipos celulares de un organismo adulto. Una característica fundamental es que pueden mantenerse (en el cuerpo o en una placa de cultivo) de forma indefinida.
- Una llamada célula madre totipotente puede crecer y formar un organismo completo, tanto los componentes embrionarios (como por ejemplo, las tres capas embrionarias, el linaje germinal y los tejidos que darán lugar al saco vitelino), como los extraembrionarios (como la placenta).
- La célula madre pluripotente no puede formar un organismo completo, pero puede formar cualquier otro tipo de célula proveniente de los tres linajes embrionarios (endodermo, ectodermo y mesodermo), así como el germinal y el saco vitelino.
- Las células madre multipotentes son aquellas que solo pueden generar células de su propia capa o linaje embrionario de origen (por ejemplo: una célula madre mesenquimal de médula ósea, al tener naturaleza mesodérmica, dará origen a células de esa capa como miocitos, adipocitos u osteocitos, entre otras).
- Las células madre unipotentes pueden formar únicamente un tipo de célula particular.
USOS:
- Célula madre embrionaria (pluripotentes): En la actualidad se utilizan como modelo para estudiar el desarrollo embrionario y para entender cuales son los mecanismos y las señales que permiten a una célula pluripotente llegar a formar cualquier célula plenamente diferenciada del organismo.
- Célula madre adulta: En un individuo adulto se conocen hasta ahora alrededor de 20 tipos distintos de células madre, que son las encargadas de regenerar tejidos en continuo desgaste (como la piel o la sangre) o dañados (como el hígado). Su capacidad es más limitada para generar células especializadas. Las células madre hematopoyéticas de médula ósea (encargadas de la formación de la sangre) son las más conocidas y empleadas en la clínica desde hace tiempo. En la misma médula, aunque también en sangre del cordón umbilical, en sangre periférica y en la grasa corporal se ha encontrado otro tipo de célula madre, denominada mesenquimal que puede diferenciarse en numerosos tipos de células de los tres derivados embrionarios (musculares, vasculares, nerviosas, hematopoyéticas, óseas, etc). Aunque aún no se ha podido determinar su relevancia fisiológica se están realizando abundantes ensayos clínicos para sustituir tejidos dañados (corazón) por derivados de estas células.
La célula madre por excelencia es el cigoto, formado cuando un óvulo es fecundado por un espermatozoide. El cigoto es totipotente, es decir, puede dar lugar a todas las células del feto y a la parte embrionaria de la placenta. Conforme el embrión se va desarrollando, sus células van perdiendo esta propiedad (totipotencia) de forma progresiva, llegando a la fase de blástula o blastocisto en la que contiene células pluripotentes (células madre embrionarias) capaces de diferenciarse en cualquier célula del organismo salvo las de la parte embrionaria de la placenta. Conforme avanza el desarrollo embrionario se forman diferentes poblaciones de células madre con una potencialidad de regenerar tejidos cada vez más restringida y que en la edad adulta se encuentran en "nichos" en algunos tejidos del organismo.
Investigaciones recientes lograron, mediante partenogénesis, activar óvulos humanos no fecundados, lo cual podría ser en futuro próximo una fuente sin controversias éticas para la consecución de células madre.
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