Definición de célula madre

El papel natural de LAS CÉLULAS MADRE

A principios de la década de 2000, investigadores observaron que las células madre sanguíneas tenían la capacidad de migrar al cerebro y convertirse en neuronas (Mezey E. et al., 2000). Simultáneamente, surgieron observaciones similares que revelaron que las células madre sanguíneas también tenían la capacidad de migrar al corazón y convertirse en células cardíacas (Orlic D. et al., 2001) o al hígado para convertirse en hepatocitos (Jang Y.Y. et al., 2004). La ciencia tradicional de células madre adultas en aquel entonces aceptaba que las células madre de la médula ósea tenían la capacidad de transformarse estrictamente en células sanguíneas, siendo las precursoras de los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas.

La idea comúnmente aceptada era que carecían de la capacidad de transformarse en otros tipos de células. Por lo tanto, estas observaciones fueron innovadoras y contradecían el conocimiento actual. Con base en estos y otros datos disponibles en ese momento, la hipótesis publicada (Jensen G y Drapeau C, 2002) era que las células madre de la médula ósea podían transformarse en prácticamente cualquier célula del cuerpo y, por lo tanto, constituían el sistema de reparación natural del cuerpo humano (Figura 1). Esta hipótesis se ha consolidado con el paso de los años, gracias a cientos de artículos publicados que la respaldan firmemente (para revisión, Drapeau C., 2010; Drapeau C. et al., 2012).

El sistema de reparación natural de nuestro cuerpo: ¿cómo funciona?

Cuando se produce una lesión o daño en un tejido, este libera una primera serie de compuestos específicos, como el G-CSF*. Estas moléculas "señal" de ayuda circulan y migran a la médula ósea, desencadenando así la liberación de células madre de la médula ósea (Figura 2). Durante los días siguientes, se observa un aumento significativo del número de células madre en circulación. Estas células madre, que circulan en la sangre, desconocen qué tejido ha solicitado esta asistencia (Figura 2). Para identificar el tejido al que deben migrar, el tejido afectado, pocos días después del incidente, libera una segunda generación de compuestos, como el SDF-1**.

Esta molécula guía atrae y guía localmente a las células madre hacia el tejido necesitado. Al circular por los vasos sanguíneos del tejido afectado, al entrar en contacto con estas moléculas guía, las células madre migran al tejido afectado y, al entrar en contacto con los restos celulares, se multiplican y se transforman en células del tejido local (Figura 2). Es a través de este mecanismo que las células madre constituyen el sistema de reparación natural del cuerpo humano (Drapeau C. et al., 2012).

Por lo tanto, las células madre cumplen los cinco criterios para definir un sistema. Un sistema del cuerpo humano:

- Está formado por tejidos u órganos

- Está compuesto por células específicas

- Actúa sobre otros tejidos y órganos

- Mediante una señalización/mecanismo de acción específico

- Para promover la salud y la supervivencia de todo el organismo

El sistema de reparación natural del cuerpo humano se compone de células específicas, células madre adultas, principalmente de la médula ósea. Estas actúan sobre otros tejidos al ser movilizadas por compuestos específicos (Leone et al., 2006) y migrar a través del tejido lesionado, guiadas por una segunda generación de compuestos específicos (Swenson et al., 2008), para luego multiplicarse y diferenciarse en el tejido local. Este mecanismo de reparación permite la renovación de los tejidos y órganos del cuerpo, manteniendo la salud de todo el organismo.

*G-CSF: Factor Estimulante de Colonias de Granulocitos

**SDF-1: Factor Derivado de Células Estromales-1

Figura 2: Los diferentes pasos que permiten a las células madre reparar los tejidos que lo necesitan. Tras una lesión, el tejido dañado libera compuestos que desencadenan la liberación de células madre desde la médula ósea, las cuales circularán por la sangre para distribuirse al tejido siguiendo las moléculas guía producidas por el tejido lesionado. La célula madre migrará al tejido, se multiplicará y luego se diferenciará en tejido local.

El aspecto más estudiado es el número de células madre circulantes. Ante una misma lesión, las personas con mayor cantidad de células madre circulantes presentan una mayor capacidad de reparación, como se ha demostrado, por ejemplo, tras un ictus o una menor frecuencia de eventos cardiovasculares (Werner et al., 2005; Tsai et al., 2014). De hecho, tener más células madre circulantes significa tener más células madre disponibles para la reparación tisular.

Tras estas observaciones, se ha comenzado a extraer células madre de un paciente y a reinyectarlas. El objetivo de este enfoque es aumentar el número de células madre circulantes. Tras aislar células madre de diferentes fuentes, se multiplican en el laboratorio y se reinyectan en el paciente. Por lo tanto, otro enfoque, más fisiológico, consiste en aumentar la liberación de nuestras propias células madre, lo que se denomina movilización de células madre de la médula ósea.

Al aumentar el número de células madre circulantes, se optimiza la capacidad de estos diferentes tejidos para repararse a sí mismos. La evaluación de este enfoque ha dado lugar a la publicación de cientos de artículos científicos que revelan el beneficio de aumentar el número de células madre circulantes en el proceso de reparación tisular. Estas observaciones se han realizado en diversos órganos, como el corazón (Leone et al., 2006; Orlic et al., 2001) o el páncreas (Voltarelli et al., 2007); (revisado por Drapeau et al., 2012).

LAS CÉLULAS MADRE son responsables de la renovación diaria de los tejidos.

A través de estos estudios, es esencial destacar esta observación. El proceso de reparación, es decir, el descrito anteriormente, es decir, la liberación de células madre en un tejido lesionado que se dirigen al tejido para su reparación, ocurre diariamente en cantidades menores en ausencia de lesión, con el fin de renovar los tejidos. De hecho, cada órgano y tejido se renueva a un ritmo diferente.

Por ejemplo, el intestino se renueva en 3-5 días, el páncreas y el corazón en varios años. Por lo tanto, cada día, debido al envejecimiento celular y a numerosos factores, las células dañadas y alteradas necesitan ser reemplazadas por nuevas células. Esta renovación también la realizan las células madre, que se liberan diariamente desde la médula ósea y circulan por la sangre, migrando al tejido según sea necesario.

Hacia una nueva definición de “mantenimiento de la salud”

Esta nueva función de las células madre genera una nueva definición del mantenimiento de la salud. De hecho, esto sería, en parte, un equilibrio entre dos fenómenos que ocurren continuamente en nuestro cuerpo: la pérdida diaria de células de un tejido, en paralelo con su renovación. Para mantener los tejidos, la renovación celular debe ocurrir al mismo ritmo que la pérdida celular

(Figura 3: Caso 1).

Si la pérdida celular es más rápida o significativa que la renovación tisular, se produce degeneración tisular y una pérdida progresiva de función, lo que conduce a la aparición de enfermedades (Figura 3: Caso 2). Por ejemplo, la pérdida celular en el páncreas conducirá gradualmente a una producción insuficiente de insulina, que ya no puede regular los niveles de azúcar en sangre, lo que lleva a la aparición de diabetes.

Figura 3: El mantenimiento de la salud representa el equilibrio entre la pérdida celular y la renovación celular. Si la pérdida celular supera la renovación tisular, se produce una degeneración tisular y una pérdida progresiva de la función, lo que conduce a la aparición de enfermedades.

Por lo tanto, apoyar la función natural de las células madre ayuda a mantener la salud.

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