Las células madre son células con capacidad de autorrenovarse por mitosis sin perder sus
propiedades y con capacidad de diferenciarse en otros tipos celulares. Las células madre tienen un gran potencial clínico, y como se ha explicado en clase, pueden ser empleadas en medicina regenerativa, inmunoterapia o terapia génica, aunque la mayoría de investigaciones se encuentran todavía en fase experimental.
La relevancia de las células madre en la Biomedicina queda reflejada en la concesión del Premio Nobel de Medicina 2012 a Sir John B. Gurdon (Dippenhall, United Kingdom, 1933) (imagen derecha) y el Profesor Shinya Yamanaka (Osaka, Japón, 1962) (imagen izquierda) por sus hallazgos en este campo de investigación.
Clasificación de las células madre según su capacidad de diferenciación
En función de su potencial de diferenciación, las células madre se clasifican en:
- Células madre embrionarias totipotenciales: proceden de la fusión de un óvulo con un espermatozoide (cigoto) o estadios embrionarios muy tempranos (mórula). Las células madre totipotenciales pueden dar lugar a cualquier tipo celular e incluso un organismo completo.
- Células madre embrionarias pluripotenciales: proceden del estadio embrionario de blastocisto. Pueden diferenciarse a cualquier tipo de célula, pero no pueden formar un nuevo organismo.
- Células madre multipotenciales: residen en tejidos embrionarios o adultos y pueden diferenciarse a varios tipos celulares concretos. Ej: células madre hematopoyéticas multipotenciales de la médula ósea, que pueden dar lugar a todos los tipos de líneas celulares sanguíneas.
- Células madre unipotenciales: células residentes en un tejido adulto que sólo pueden diferenciarse en un único tipo celular. Ej: las células satélite pueden diferenciarse únicamente en fibras musculares).
Clasificación de las células madre según su origen
En función del origen de las células madre, se clasifican como:
- Células madre embrionarias: estas células proceden del estadio embrionario de mórula (totipotenciales) o blastocisto (pluripotenciales). Dado su alta capacidad de diferenciación, uno de los principales inconvenientes es la formación de teratomas, ya que pueden generar tumores diferenciándose a tipos celulares de las 3 capas germinales (endodermo, mesodermo y ectodermo). El uso de este tipo de células madre conlleva controversias éticas debidas a la destrucción de embriones.
- Células madre adultas: la mayoría de los tejidos de un individuo adulto poseen una población específica propia de células madre que permiten su renovación periódica o su regeneración cuando se produce algún daño tisular (nichos de células madre). Este tipo de células son multipotenciales.
- Células madre pluripotentes inducidas (iPS): el profesor Shinya Yamanaka de la Universidad de Kyoto (Japón) consiguió crear por primera vez las iPS, que son células madre derivadas de células somáticas adultas por la inducción específica de 4 factores: Oct3/4, Sox2, c-Myc y Klf4. Estos hallazgos fueron publicados en 2006 en la revista Cell. En el siguiente vídeo se muestran los mecanismos de obtención de las iPS:
- Clasificación y características de las células madre según su capacidad de diferenciación (totipotenciales, pluripotenciales, multipotenciales y unipotenciales).
- Clasificación y características de las células madre según el origen (embrionarias, adultas, células madre pluripotentes inducidas [iPS]).
- Conocer los genes implicados en la formación de iPS.
En la revista Cell, se muestra un colección de bellas imágenes de células madre en diferentes tejidos. Por ejemplo, en la imagen superior, podemos observar en verde las células madre del folículo piloso, que presentan una gran capacidad proliferativa y evitan la caída del cabello. En la imagen inferior vemos el epitelio del intestino delgado, que es uno de los tejidos más rápidos en regenerarse.
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