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Células madre amnióticas

Las células madre amnióticas son una mezcla de células madre que se pueden obtener del líquido amniótico [1] [2] así como de la membrana amniótica. [3] Pueden convertirse en varios tipos de tejidos, incluidos piel, cartílago, tejido cardíaco, nervios, músculos y huesos. [4] Las células también tienen posibles aplicaciones médicas, especialmente en la regeneración de órganos. [5]

Las células madre se extraen habitualmente del saco amniótico mediante amniocentesis , que se realiza sin dañar a los embriones. Por ello, se considera que el uso de células madre del líquido amniótico no plantea los problemas éticos asociados con el uso de células de embriones. [1]

Historia

La presencia de células embrionarias y fetales de todas las capas germinales en el líquido amniótico se ha ido determinando gradualmente desde la década de 1980. La primera vez que se informó de la presencia de células progenitoras hematopoyéticas en el líquido amniótico fue en 1993, concretamente hasta la semana 12 del embarazo. Se sugirió que estas células se originaban en el saco vitelino . [1]

En 1996, un estudio indicó que también había células progenitoras no hematopoyéticas en el líquido amniótico. Esto se confirmó más tarde cuando se obtuvieron células madre mesenquimales . Además, las pruebas indicaron que las células madre embrionarias forman parte del líquido, aunque en cantidades muy pequeñas. [1]

Casi al mismo tiempo se determinó que las células madre de la membrana amniótica también tenían potencial multipotente , ya que se observó su diferenciación en células neuronales y gliales , así como en precursores de hepatocitos . [1]

Propiedades

La mayoría de las células madre presentes en el líquido amniótico comparten muchas características, lo que sugiere que pueden tener un origen común. [1]

En 2007 se confirmó que el líquido amniótico contiene una mezcla heterogénea de células multipotentes tras demostrarse que eran capaces de diferenciarse en células de las tres capas germinales pero no podían formar teratomas tras la implantación en ratones inmunodeficientes . Esta característica las diferencia de las células madre embrionarias pero indica similitudes con las células madre adultas . [6] Sin embargo, las células madre fetales obtenidas del líquido amniótico son más estables y más plásticas que sus homólogas adultas, lo que hace que sea más fácil reprogramarlas a un estado pluripotente. [7] [8]

Se han desarrollado diversas técnicas para aislar y cultivar células madre amnióticas. Uno de los métodos de aislamiento más comunes implica la extracción de líquido amniótico mediante amniocentesis. A continuación, las células se extraen del líquido en función de la presencia de c-Kit . Existen varias variaciones de este método. Existe cierto debate sobre si c-Kit es un marcador adecuado para distinguir las células madre amnióticas de otros tipos de células, ya que las células que carecen de c-Kit también muestran potencial de diferenciación. Las condiciones de cultivo también se pueden ajustar para promover el crecimiento de un tipo de célula en particular. [6]

Células madre mesenquimales

Las células madre mesenquimales (MSC) son muy abundantes en el líquido amniótico y se han descrito varias técnicas para aislarlas. Por lo general, implican la extracción de líquido amniótico mediante amniocentesis y su distinción de otras células puede basarse en su morfología u otras características. [1]

Se ha utilizado la prueba del antígeno leucocitario humano para confirmar que las células madre mesenquimales proceden del feto y no de la madre. Originalmente se propuso que las células madre mesenquimales se descartaban del embrión al final de su ciclo de vida, pero como las células permanecían viables en el líquido amniótico y podían proliferar en cultivo, esta hipótesis fue refutada. Sin embargo, sigue sin estar claro si las células se originan en el propio feto, en la placenta o posiblemente en la masa celular interna del blastocisto . [1]

La comparación de las MSC derivadas del líquido amniótico con las derivadas de la médula ósea mostró que las primeras tienen un mayor potencial de expansión en cultivo. Sin embargo, las MSC cultivadas derivadas del líquido amniótico tienen un fenotipo similar tanto a las MSC derivadas de la médula ósea adulta como a las MSC originadas a partir de tejido fetal del segundo trimestre. [1] En animales, las MSC parecen tener un perfil inmunológico único que se observó después de su aislamiento y cultivo in vitro . [1]

Células madre similares a las embrionarias

A diferencia de las células madre mesenquimales, las células madre similares a las embrionarias no son abundantes en el líquido amniótico y constituyen menos del 1 % de las muestras de amniocentesis. Las células madre similares a las embrionarias se identificaron originalmente utilizando marcadores comunes a las células madre embrionarias, como Oct4 nuclear , CD34 , vimentina , fosfatasa alcalina , factor de células madre y c-Kit. Sin embargo, estos marcadores no se expresaban necesariamente de manera concomitante. Además, todos estos marcadores pueden aparecer solos o en alguna combinación en otros tipos de células. [1]

La pluripotencia de estas células madre de tipo embrionario aún no se ha establecido por completo. Aunque las células que expresaron los marcadores pudieron diferenciarse en células musculares , adipogénicas , osteogénicas , nefrogénicas , neuronales y endoteliales , esto no ocurrió necesariamente a partir de una población homogénea de células indiferenciadas . La evidencia a favor de su naturaleza de células madre embrionarias es la capacidad de las células para producir clones. [1]

Aplicaciones clínicas

El uso de células madre amnióticas en lugar de células madre embrionarias puede ser ventajoso en algunos casos por diversas razones, entre ellas, que las primeras no forman teratomas. [6] Su mayor estabilidad y plasticidad en comparación con las células madre adultas también puede ser una ventaja. [7] Las células madre tanto del líquido amniótico como de la membrana se utilizan para enfoques terapéuticos. [9] [3]

Ingeniería de tejidos fetales

Entre las posibles aplicaciones se encuentra el uso de células madre amnióticas para la ingeniería de tejidos fetales con el fin de reconstruir defectos de nacimiento en los bebés . Esto evitaría las complicaciones que suelen estar asociadas con la recolección de células madre del tejido fetal. Una pequeña cantidad de líquido amniótico proporciona una cantidad suficiente de células para el proceso de ingeniería de tejidos y podría ayudar a corregir una serie de defectos, incluida la hernia diafragmática , y posiblemente reparar la ruptura prematura de membranas durante el embarazo. Si se congelan y almacenan, las células también se pueden utilizar para un propósito similar más adelante en la vida. [1]

Ingeniería de tejidos cardiovasculares

Se han llevado a cabo varios estudios para investigar el potencial de las células madre amnióticas para diferenciarse en células cardíacas. Aunque las células clasificadas con c-Kit expresan algunos genes comunes en las células cardíacas, el éxito en esta área aún es limitado. [6] El cocultivo, es decir, la mezcla de células y su cultivo en placa, de células madre amnióticas humanas con miocitos ventriculares neonatales de rata (NRVM) hizo que las células formaran uniones funcionales entre sí, un indicador de células similares a las cardíacas. [10] Sin embargo, estos resultados pueden deberse a las características específicas de los NRVM o a la fusión de las células, en lugar del potencial propio de las células madre amnióticas para diferenciarse en células cardíacas. En general, se considera que este tipo de técnicas son potencialmente significativas, pero se requieren más investigaciones. [6]

Otra área de interés es el uso de estas células para mejorar el tejido cardíaco después de un infarto de miocardio . Se han probado varias estrategias en ratas, incluida la inyección de células madre amnióticas disociadas en la región del infarto, que arrojó resultados contradictorios de varios grupos de investigación. [6] Por el contrario, la inyección de agregados de células madre amnióticas parece mejorar la función del tejido significativamente al reducir el tamaño del área del infarto y mejorar la función del ventrículo izquierdo. [11] [12] Además, se ha demostrado que aumenta la densidad de la vasculatura . [12] La inyección de células inmediatamente después del infarto es particularmente beneficiosa ya que las células protegen el tejido cardíaco de daños adicionales. [13]

Además, otros hallazgos han aportado la prueba de concepto de que el secretoma de las células madre amnióticas podría actuar como un agente paracrino eficaz contra la cardiotoxicidad inducida por doxorrubicina , [14] lo que confirma la importancia potencial de esta población celular en el campo de la investigación cardiológica.

Reparación de lesión renal

Tras el descubrimiento de que las células madre amnióticas son capaces de diferenciarse en células renales, se ha investigado más a fondo este tema en varios estudios [7] . Estos estudios demostraron que in vitro las células podían contribuir a las estructuras renales tempranas , así como integrarse en las estructuras renales tempranas ex vivo y continuar su desarrollo hasta convertirse en nefronas maduras [15] . Los resultados obtenidos con el uso de células madre amnióticas en el riñón posnatal fueron mucho menos alentadores, ya que la contribución de las células al tejido fue muy pequeña. Sin embargo, las células pudieron ejercer un efecto protector sobre las células tubulares en ratones con necrosis tubular aguda [16] .

Las células madre amnióticas también se pueden utilizar para tratar daños crónicos. Esto se demostró en modelos de ratón para el síndrome de Alport , donde las células prolongaron la supervivencia de los animales al ralentizar la progresión de la enfermedad. [17] El mismo efecto se observó en modelos de ratón en los que se utilizaron células madre amnióticas humanas para tratar la obstrucción uretral . [18]

Consideraciones éticas

El uso de células fetales ha sido muy controvertido porque el tejido suele obtenerse del feto tras un aborto inducido . Por el contrario, las células madre fetales del líquido amniótico pueden obtenerse mediante pruebas prenatales de rutina sin necesidad de aborto o biopsia fetal .

Véase también

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