Respuesta rápida
¿En qué se diferencian las células madre de otras células?
Las células madre son células que pueden renovarse y diferenciarse en tipos celulares especializados1. Se clasifican según su origen y según cuántos tipos celulares pueden formar, y se estudian para la reparación de tejidos, el modelado de enfermedades y el cribado de fármacos12.
¿Qué tipos de células madre existen?
Las revisiones de investigación agrupan las células madre en cinco categorías amplias: células madre embrionarias, células madre muy pequeñas similares a las embrionarias, células madre por transferencia nuclear, células madre reprogramadas y células madre adultas1. Entre estas, las células madre embrionarias y las células madre pluripotentes inducidas han mostrado una gran promesa de aplicación en medicina regenerativa y de trasplantes, modelado de enfermedades, descubrimiento y cribado de fármacos y biología del desarrollo humano1. Las células madre mesenquimales, un tipo de célula madre adulta, son objeto de muchos ensayos clínicos registrados3.
Las células madre embrionarias humanas se obtienen de blastocistos en etapa temprana, entre cuatro y cinco días después de la fecundación, o de tejidos fetales posteriores hasta los tres meses de edad gestacional, y fueron las primeras células madre utilizadas en aplicaciones de investigación1. Las células madre pluripotentes inducidas se derivan de células somáticas adultas reprogramadas mediante cuatro factores de transcripción, un método reportado por primera vez en 2006, y pueden expandirse casi indefinidamente y diferenciarse en la mayoría de los tipos de células somáticas12. Las células madre mesenquimales, un tipo de célula madre adulta, son multipotentes y se encuentran en diversos tejidos, donde apoyan el mantenimiento y la reparación tisular34.
Las cinco categorías también difieren en cómo se obtienen o generan, y estas diferencias afectan la manera en que los científicos las utilizan1. Las células madre muy pequeñas similares a las embrionarias se identificaron en 2006, y en 2018 se usaron células madre por transferencia nuclear para generar monos en China1. En cambio, las células madre mesenquimales tienen un gran número de ensayos clínicos registrados3.
| Tipo | Origen o fuente | Característica clave | Fuente |
|---|---|---|---|
| Células madre embrionarias | Blastocisto temprano (4–5 días después de la fecundación) o tejido fetal | Pueden formar tejidos de las tres capas germinales; fueron las primeras usadas en investigación y aún se usan comúnmente en ensayos clínicos | 1 |
| Células madre pluripotentes inducidas | Células somáticas adultas reprogramadas con cuatro factores de transcripción | Expansión casi ilimitada; pueden diferenciarse en la mayoría de los tipos de células somáticas | 12 |
| Células madre mesenquimales | Médula ósea, cordón umbilical, tejido adiposo y otros tejidos | Multipotentes; ayudan a mantener la homeostasis tisular y a reparar el tejido dañado | 4 |
¿Cómo funcionan las células madre en el cuerpo?
Las células madre apoyan el mantenimiento y la reparación de los tejidos mediante dos mecanismos amplios: pueden multiplicarse para mantener su propio número y pueden dar origen a células especializadas que reemplazan a las dañadas o envejecidas15. Además, algunas células madre adultas, en particular las mesenquimales, parecen actuar principalmente liberando moléculas de señalización que influyen en las células cercanas34.
Las células madre mesenquimales se encuentran en la médula ósea, el cordón umbilical, el tejido adiposo, la placenta, la pulpa dental, el músculo y otros tejidos, y cumplen criterios de identidad estándar que incluyen adherencia al plástico, marcadores de superficie específicos y la capacidad de diferenciarse en células óseas, cartilaginosas y adiposas in vitro4. Los investigadores han observado que estas células pueden modular el sistema inmunitario y secretar factores de crecimiento, citocinas, quimiocinas, componentes de la matriz extracelular y productos metabólicos; esta actividad paracrina se considera una de las principales formas en que contribuyen a la inmunomodulación, la remodelación tisular y la homeostasis celular34.
Las células madre residen en microambientes especializados llamados nichos, y su función depende de las interacciones con estos nichos5. Durante el envejecimiento, las células madre del cerebro, el músculo, la sangre, la piel y el intestino muestran una disminución del potencial regenerativo y de la capacidad de diferenciación, así como defectos en el mantenimiento de la quiescencia, lo que se asocia con la pérdida de la integridad y la salud tisular5.
¿Para qué se puede utilizar la investigación con células madre en medicina?
La investigación con células madre se estudia para la medicina regenerativa, el modelado de enfermedades, el descubrimiento y cribado de fármacos y la comprensión del desarrollo humano12. En ensayos clínicos, las células madre mesenquimales se están evaluando en una amplia gama de afecciones, con ensayos registrados principalmente en traumatología, neurología, cardiología e inmunología3.
El panorama de los ensayos clínicos con células madre mesenquimales es amplio, con muchos estudios registrados pero menos resultados publicados3. Las siguientes cifras resumen el estado de los ensayos registrados hasta julio de 20203.
Más allá de las células madre mesenquimales, las células madre pluripotentes inducidas se utilizan en el laboratorio para crear modelos de enfermedades humanas, incluidos trastornos neurológicos, COVID-19 y cáncer, y para cribar fármacos con potencial terapéutico2. Los investigadores también están desarrollando terapias celulares a partir de estas células2.
¿Cuáles son los retos y las direcciones futuras en la investigación con células madre?
Aunque la investigación con células madre ha avanzado rápidamente, persisten retos importantes, especialmente para las células madre pluripotentes inducidas, incluido el control de la proliferación y la diferenciación celular1. Los investigadores también están explorando formas de mantener la pluripotencia y la estabilidad genómica en cultivo con sistemas libres de células alimentadoras y libres de componentes xenogénicos, y de utilizar tecnologías celulares tridimensionales y bioimpresión1.
En el caso de las células madre mesenquimales, el campo se beneficiaría de más resultados de ensayos publicados, ya que la mayoría de los estudios registrados aún no habían reportado resultados según la revisión de 20203. Una revisión de 2022 enfatizó que los efectos terapéuticos de estas células se deben en gran medida a sus factores secretados, por lo que comprender estas secreciones puede ser importante para aplicaciones futuras4.
Otra área activa es el envejecimiento de las células madre: los investigadores están explorando intervenciones para rejuvenecer las células madre tisulares envejecidas y sus nichos, con el objetivo de contrarrestar el deterioro de la salud de los tejidos relacionado con la edad5.
Preguntas frecuentes
¿Todas las células madre son iguales?
No. Las células madre difieren en origen y potencia13. Las células madre embrionarias y las células madre pluripotentes inducidas son pluripotentes, mientras que algunas células madre adultas, como las mesenquimales, son multipotentes y más limitadas en lo que pueden llegar a ser13.
¿De dónde provienen las células madre mesenquimales?
Las células madre mesenquimales se pueden aislar de la médula ósea, el cordón umbilical, el tejido adiposo, la placenta, la pulpa dental, el músculo y otros tejidos; la médula ósea ha sido la fuente más común en los ensayos clínicos publicados34.
