Una célula epitelial amniótica es una forma de célula madre extraída del revestimiento de la membrana interna de la placenta . Las células epiteliales amnióticas comienzan a desarrollarse alrededor de 8 días después de la fertilización. Se sabe que estas células tienen algunos de los mismos marcadores que las células madre embrionarias, más específicamente, Oct-4 y nanog . Estos factores de transcripción son la base de la pluripotencia de las células madre. Las células epiteliales amnióticas tienen la capacidad de desarrollarse en cualquiera de las tres capas germinales: endodermo , mesodermo y ectodermo . Pueden desarrollarse en varios tejidos orgánicos específicos de estas capas germinales, incluidos el corazón, el cerebro y el hígado. La pluripotencia de las células epiteliales amnióticas humanas las hace útiles para tratar y combatir enfermedades y trastornos del sistema nervioso , así como otros tejidos del cuerpo humano. Se han diseñado válvulas cardíacas artificiales y tráqueas funcionales , así como células musculares, grasas, óseas, cardíacas, neuronales y hepáticas utilizando células madre amnióticas. Los tejidos obtenidos de líneas de células amnióticas son prometedores para pacientes con enfermedades congénitas o malformaciones del corazón, el hígado, los pulmones, los riñones y el tejido cerebral.
Se ha demostrado que las células epiteliales amnióticas son seguras y se pueden trasplantar con éxito a huéspedes que no están relacionados con el donante. Una posible razón para esto es que las células epiteliales amnióticas tienen niveles bajos de antígenos que inhiben la compatibilidad del donante con el receptor. Esto hace que la posibilidad de rechazo de las células por parte del tejido receptor sea menos probable. A diferencia de los trasplantes de tejido tradicionales, en los que el donante y el receptor deben estar completamente sincronizados en cuanto a tipo de sangre y compatibilidad general e incluso pueden mostrar rechazo del tejido, se pueden utilizar células epiteliales amnióticas y muestran una mayor probabilidad de aceptación del tejido. Además, se sabe que las células epiteliales amnióticas promueven la cicatrización natural de las heridas, así como la inhibición de la angiogénesis, que es la conversión básica de un tumor en cáncer maligno.
Al extraer células madre embrionarias , se destruye un embrión humano . Muchas personas que se oponen al aborto asocian este acto con el aborto y lo consideran inmoral . Las células epiteliales amnióticas se extraen de la placenta, que suele desecharse tras el nacimiento . Las células se obtienen con mucha facilidad sin necesidad de procedimientos invasivos, por lo que su uso evita la controversia sobre las células madre embrionarias . También se encuentran grandes cantidades de células epiteliales amnióticas en la placenta, y se pueden encontrar hasta 50-100 millones de células en una sola extracción. Sin embargo, se necesitan varios miles de millones de células para utilizarlas en trasplantes con el fin de tratar y combatir enfermedades. Por lo tanto, las células deben expandirse en un laboratorio para tener suficientes células para el trasplante.
A diferencia de las células madre embrionarias, las células madre amnióticas no han mostrado una tendencia a convertirse en teratomas y otros tumores similares al cáncer tras su inyección en tejido vivo. No se sabe que las células epiteliales amnióticas produzcan tumores cancerosos en el huésped, a pesar de que estas células expresan genes que se encuentran en las células madre embrionarias y que se sabe que promueven la formación de tumores.
Los órganos diseñados a partir de células epiteliales amnióticas obtenidas de la placenta asociada con el nacimiento de una persona en particular no serían rechazados por esa persona; dichos órganos tendrían el mismo genotipo que esa persona y, por lo tanto, serían totalmente compatibles con su sistema inmunológico.
Debido a que no se puede extraer una cantidad suficiente de células epiteliales amnióticas de una placenta de un solo término para utilizarlas en terapias celulares, las células deben expandirse en un laboratorio. Sin embargo, algunos estudios han demostrado que una vez que estas células se duplican en el laboratorio, se pierde parte de la pluripotencia. Además, estas células cultivadas en laboratorio han mostrado una expresión genética alterada que provoca un fenotipo diferente, así como diferentes niveles de antígenos. Esto puede cambiar su capacidad de ser compatibles con tejidos no relacionados. Se desconocen muchos de los efectos de la expansión de estas células y los científicos siguen estudiando formas de cultivar estas células sin cambiar sus propiedades pluripotentes. Los científicos [¿ quiénes? ] han descubierto que la congelación de las células epiteliales amnióticas hace que no funcionen como lo harían normalmente, lo que ha hecho que los científicos piensen que la matriz extracelular es la parte de la célula que controla sus funciones.
Se han realizado varios estudios sobre los posibles beneficios del uso de células epiteliales amnióticas en varias partes del cuerpo. Un posible uso de estas células incluye terapias celulares destinadas a reducir la inflamación y la cicatrización. Los modelos han demostrado que el uso de estas células para reducir dicha inflamación ha demostrado efectos beneficiosos en los pulmones y el hígado. Más específicamente, las células epiteliales amnióticas se han utilizado en el pasado para tratar enfermedades hepáticas genéticas como la deficiencia de ornitina transcarbamilasa , la hipercolesterolemia familiar y el síndrome de Crigler-Najjar . Los científicos están estudiando estas células como una forma nueva y más eficiente de tratar enfermedades del hígado, en particular debido al problema que surge de la falta de donantes de hígado. Los científicos también están trabajando con células epiteliales amnióticas humanas modificadas genéticamente en nuevos procedimientos experimentales y terapias celulares.
Además, las células epiteliales amnióticas han demostrado potencial para estimular la reparación tisular del receptor. Los estudios han demostrado que el uso de células epiteliales amnióticas en terapias celulares que involucran lesiones de la médula espinal es prometedor debido a su capacidad para diferenciarse en neuronas completamente operativas y pueden liberar neurotransmisores . Estas células también se pueden utilizar para tratar enfermedades que afectan el sistema nervioso central , así como otros trastornos neurológicos.
Las células epiteliales amnióticas son capaces de producir y liberar acetilcolina y catecolamina . También muestran expresión génica para los receptores y transportadores de dopamina. Debido a esto, también son estudiadas por científicos que investigan los efectos de nuevos medicamentos sobre los receptores y transportadores de dopamina, así como las funciones básicas, incluida la secreción y la captación de dopamina. Varios científicos han llegado a la conclusión, utilizando ratas de laboratorio con enfermedad de Parkinson , de que estas células, cuando se trasplantaron, revirtieron los efectos de la enfermedad al reemplazar las neuronas liberadoras de dopamina que habían muerto y evitaron que otras neuronas fueran destruidas por la enfermedad. Actualmente, la enfermedad de Parkinson se trata con terapia de reemplazo de dopamina, pero no es funcional con la progresión tardía de la enfermedad y no puede curar la enfermedad. Además, otras células que se han utilizado en el pasado para trasplantes para tratar el Parkinson, como las células madre neuronales y las células madre embrionarias, son limitadas o controvertidas en su recuperación. También se han demostrado efectos positivos similares en estudios que involucraron pollos con trastornos neurológicos.
Experimentos con ratones de laboratorio han concluido que las células epiteliales amnióticas también pueden diferenciarse en células del páncreas , que producen insulina y regulan los niveles de azúcar en sangre. Esto podría ser una posible cura o tratamiento para la diabetes de ambos tipos.
Estas células madre también se pueden utilizar en el pulmón porque son capaces de diferenciarse en células que producen surfactante , que promueve el desarrollo pulmonar en fetos no nacidos. Esto podría usarse como tratamiento para bebés nacidos prematuramente que tienen capacidades pulmonares subdesarrolladas. Otro uso prometedor de las células epiteliales amnióticas es aplicarlas a la córnea para restaurar su función en individuos con insuficiencia corneal. Los estudios han demostrado que cuando se aplican estas células, disminuye la hinchazón del plano ocular. Las células epiteliales amnióticas también han demostrado efectos positivos cuando se utilizan para tratar a víctimas de quemaduras graves al estimular la reparación del tejido del receptor, así como el tratamiento de ciertas enfermedades autoinmunes.
Recientemente, investigadores de la Universidad de Medicina de la Prefectura de Kioto realizaron un estudio en el que trasplantaron células epiteliales amnióticas a la cavidad oral para tratar defectos de la mucosa oral. Debido a que los injertos de piel tomados de la cavidad oral causan defectos en el sitio donante, los científicos buscaban una mejor manera de tratar estos defectos sin crear defectos a partir del trasplante. Estos científicos utilizaron conejos de laboratorio con defectos de la mucosa oral y trasplantaron células epiteliales amnióticas cultivadas a las áreas defectuosas. Las células epiteliales amnióticas cultivadas mostraron marcadores encontrados en las células de la mucosa oral, como ciertas queratinas . Descubrieron que las células epiteliales amnióticas se diferenciaban en células similares a las mucosas y permanecían en el defecto de la mucosa y, por lo tanto, podrían ser un posible mecanismo para tratar esos defectos. Los científicos han descubierto recientemente que las células epiteliales amnióticas humanas pueden producir y liberar la proteína plasmática albúmina.