Células madres de sangre del cordón umbilical. Revisión bibliográfica (página 2)

DESARROLLO

CÉLULAS MADRES

Conocidas también como Stem Cells, son las células capaces de crear los componentes principales de todas las células sanguíneas: glóbulos rojos que llevan el oxigeno, glóbulos blancos que combaten las infecciones, y plaquetas que ayudan al proceso de coagulación; por ello las células madre son las responsables de la constitución del sistema inmunológico del cuerpo, igualmente tienen la virtud de transformarse en cualquiera de los 220 tipos de células que hay en el organismo, permitiendo con ello sustituir la función de éstas o reconstruir la parte de un órgano afectado por una patología.

Las células madre tienen la capacidad de dividirse por períodos indefinidos en cultivos y de dar lugar a las células especializadas. Se describen lo mejor posible en el contexto del desarrollo humano normal. El desarrollo humano comienza cuando una esperma fertiliza un huevo y crea una célula que tenga el potencial de formar un organismo entero. Este huevo fertilizado es totipotent, significando que su potencial es total.

En las primeras horas después de la fertilización, esta célula se divide en células totipotent idénticas, esto significa que si cualquiera de estas células, es colocada en el útero de una mujer, tiene el potencial de convertirse en un feto. De hecho, los gemelos idénticos se desarrollan cuando dos células totipotent se separan y se convierten en dos individuos, seres humanos genéticamente idénticos. Aproximadamente cuatro días después de la fertilización y después de varios ciclos de la división celular, estas células totipotent comienzan a especializarse, formando una esfera hueca de células, llamada blastocisto. El blastocisto tiene una capa externa de células e interiormente en la esfera hueca, hay un racimo de células internas llamadas la masa interna, (observe la foto del pasaje de embrión a blastocisto).

La capa externa de células continuará formando la placenta y otros tejidos, necesarios para el desarrollo fetal en el útero. Las células internas, continuarán desarrollándose formando todos los tejidos del cuerpo humano. Aunque las células internas pueden formar virtualmente cada tipo de célula encontrado en el cuerpo humano, no pueden formar un organismo, porque no pueden dar lugar a la placenta y los tejidos de sostén, necesarios para el desarrollo en el útero humano. Estas células internas son pluripotent; pueden dar lugar a muchos tipos de células pero no todos los tipos de células necesarias para el desarrollo fetal. Porque su potencial no es total, no son totipotent y no son embriones. De hecho, si una célula interna, fuera puesta en el útero de una mujer, no se convertiría en un feto.

Las células madre pluripotent experimentan una especialización adicional en las células madre que daran lugar a las células que tienen una función determinada. Los ejemplos de esto incluyen las células madre de la sangre que dan lugar a los glóbulos rojos, a los globulos blancos de la sangre y a las plaquetas (platelets) y células madre de la piel que dan lugar a varios tipos de células de la piel. Estas células madres especializadas se llaman multipotent. El siguiente dibujo muestra en forma muy esquemática el proceso (TPM): Mientras que las células madre son extraordinariamente importantes en el desarrollo humano temprano, las células madre multipotent también se encuentran en niños y adultos.

Por ejemplo, considere una de las más conocidas células madre, la célula madre de la sangre.

Las células madre de la sangre reside en la médula de cada niño y adulto y de hecho, pueden ser encontrados en número muy pequeños circulando en la corriente sanguínea.

Las células madre de la sangre realizan el papel crítico de renovar continuamente nuestras células de la sangre; glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas, a través de la vida.

"Una persona no puede sobrevivir sin células madre de la sangre".

El trasplante de las células sanas del músculo del corazón podría proporcionar una nueva esperanza para los pacientes de la enfermedad cardíaca crónica, el corazones no puede bombear adecuadamente.

La esperanza es desarrollar las células del músculo del corazón de las células madre pluripotent humanas y trasplantarlas en el músculo del corazón que falla para aumentar la función del corazón que falla. El trabajo preliminar en ratones y otros animales ha demostrado que las células sanas del músculo del corazón trasplantadas, trabajan con éxito en el tejido del corazón junto con las células huésped. Estos experimentos muestran que este tipo de trasplante es factible.

En muchos individuos que sufren de la diabetes, la producción de la insulina por las células pancreáticas especializadas, se interrumpe. Hay evidencia de que el trasplante del páncreas entero o las células especializadas aisladas podía atenuar la necesidad de inyecciones de la insulina. Las líneas de células especializadas derivadas de las células madre pluripotent humanas se podían utilizar para la investigación de la diabetes y en última instancia, para el trasplante.

Figura 1. Los progenitores hematopoyéticos son las células encargadas de la formación de todos los elementos celulares de la sangre y del sistema retículo endotelial. En las primeras divisiones celulares, los PH se comisionan a dos diferentes tipos de progenitores, el linfoide que dará origen los linfocitos T (previa maduración tímica), B y células NK; y el mieloide que origina los eritrocitos, los monocitos y los macrófacos, los granulocitos y las plaquetas.

Una gran cantidad de progenitores hematopoyéticos (A1) circulan en sangre fetal y materna, por lo que su obtención al momento del parto es fácil y segura (A2).

La presencia de PH en la SCU se demostró por primera vez en 1974, diez años más tarde se demostró además que estos PH se diferenciaban de los que se encuentran en la médula ósea por su estado de madurez, siendo los PH de la SCU células más primitivas.

Un dato interesante es que el porcentaje de células CD34+ en la sangre de cordón decrece de acuerdo a la edad gestacional, por ejemplo, a las 17 semanas de gestación las células CD34+ comprenden el 11%, de todas las células mononucleadas, mientras que a la semana 38 corresponden únicamente el 1%. De la misma forma se conoce que los PH circulan en el recién nacido hasta 24 horas posterior al parto. El mecanismo por el cual los progenitores hematopoyéticos regresan a los nichos celulares en la médula ósea no ha sido del todo dilucidado.

A pesar del pequeño volumen en que estas células circulan, la concentración sanguínea de PH en la SCU es suficiente como para permitir la reconstitución hematopoyética por medio de un trasplante de PH en los humanos. Como analizaremos más adelante, la mayoría de los trasplantes se han realizado en la población pediátrica

VENTAJAS DE LOS PROGENITORES HEMATOPOYÉTICOS DE LA SANGRE DE CORDÓN

Como se mencionó con anterioridad, la principal aplicación terapéutica actual de los PH es el trasplante de los mismos para un grupo diverso de patologías que se discutirá más tarde. Existen tres fuentes para la obtención de PH:

1) la obtención clásica de PH se realiza por medio de la punción a huesos planos,

2) la obtención de PH periféricos por medio de movilización con máquinas de aféresis tras la aplicación de factores de estimulación de colonias de granulocitos, y más recientemente,

3) la obtención de los mismos en SCU posterior al parto. Comparado con los PH de la médula ósea, los PH obtenidos de la SCU tienen un potencial importante de diferenciación al ser estos más jóvenes, además, la barrera de disparidad en los antígenos de histocompatibilidad, importantes para la aceptación del injerto, puede tener cierto grado de disparidad entre el donador y el huésped.

Las principales ventajas de utilizar los PH de la SCU como una fuente alternativa para su uso terapéutico son:

1) la facilidad en la obtención de los mismos,

2) la ausencia de riesgo por procedimientos (aspirado de médula ósea o aféresis) para el donante,

3) la pronta disponibilidad de los PH criopreservados,

4) la baja incidencia en la enfermedad injerto contra huésped (principal complicación en los pacientes trasplantados),

5) la plasticidad celular,

6) la poca posibilidad de transmisión de enfermedades virales,

7) el bajo costo del procedimiento y

8) la facilidad en la creación de bancos públicos y privados de SCU.

Además de las ventajas anteriores, existen varios reportes que han descrito que la reconstitución hematopoyética e inmunológica posterior a un trasplante es mucho más rápida cuando los PH derivan de la SCU

Pese a las bondades que confiere la obtención de PH de la SCU sobre las otras fuentes, existe una desventaja importante que se refiere a la menor cantidad de células obtenidas de esta fuente comparada con médula ósea. Esta desventaja se puede reflejar en un injerto más lento o en la falla del injerto en pacientes pediátricos y principalmente en adultos. Para superar esa desventaja, se están desarrollando protocolos que permitan la expansión de los PH in vitro con fines de ser transplantadas a pacientes que actualmente no pueden beneficiarse con un transplante de sangre de cordón debido a que la dosis celular es insuficiente.

Conforme se ha desarrollado este campo han surgido dos modelos de Bancos de Sangre de Cordón:

1) el público, para uso alogénico no relacionado y

2) el privado, para uso autólogo o alogénico relacionado.

En el modelo público, la sangre de cordón umbilical es donada confidencialmente para el uso de un receptor no relacionado familiarmente. En el caso del sector privado, los bancos de sangre de cordón proveen un servicio a los padres del recién nacido y las unidades de sangre de cordón están reservadas exclusivamente para el uso del mismo donador en el caso que éste requiera de un trasplante autólogo. Los bancos privados pudieran también donar los PH a un familiar (alogénico relacionado) o a otro receptor no relacionado con la familia (alogénico no emparentado) siempre y cuando los tutores del donador o el donador mayor de edad lo permitan.

PRINCIPALES USOS ACTUALES DE LOS PROGENITORES HEMATOPOYÉTICOS DE SANGRE DE CORDÓN UMBILICAL

Indudablemente la principal aplicación de los PH de SCU en la actualidad es el trasplante de progenitores hematopoyéticos (TPH). La reconstitución hematopoyética con PH tras la eliminación de la médula ósea original es conocida como un trasplante de médula ósea (TMO) aunque en la actualidad el término de TPH se prefiere, debido primordialmente a que los PH, como se explicó con anterioridad, pueden ser obtenidos de otras fuentes como la sangre periférica o la SCU. Este tipo de transplantes juegan un papel fundamental en el tratamiento integral tanto de pacientes oncológicos como en los no oncológicos. En la actualidad existe una gran gama de enfermedades para las que el TPH ha logrado incrementar importantemente tanto la sobrevida como la calidad de vida de los pacientes pediátricos y adultos.

El objetivo primordial para cualquier tipo de TPH es el de sustituir el sistema hematopoyético enfermo, por uno funcional. Los PH son los encargados de dar origen al total de las células hematológicas y los histiocitos. Se puede sustituir o trasplantar tejido hematopoyético cuando este sea defectuoso, no exista o presente una enfermedad maligna que lo infiltre o que lo destruya directamente.

El primer TPH en un modelo animal se reportó en 1939. No fue hasta la década de los sesenta cuando se descubrió el sistema mayor de histocompatibilidad y se realizaron los primeros TPH en pacientes adultos con patologías oncológicas. El primer transplante exitoso en un paciente pediátrico con un síndrome mixto de inumodeficiencia se reportó en 1968. En los años posteriores se introdujeron métodos novedosos de inmunoterapia, quimioterapia en altas dosis y diagnóstico de enfermedad residual. A partir de 1985 el desarrollo de esta rama de la hemato-ontología ha escalado peldaños importantes y es la actualidad una modalidad terapéutica primaria y curativa para muchas patologías.

PRINCIPALES USOS FUTUROS DE LOS PROGENITORES HEMATOPOYÉTICOS DE SANGRE DE CORDÓN UMBILICAL

Como se mencionó en la sección anterior, todavía existen limitantes para algunos casos en lo que refiere a los TPH de SCU. Los problemas a vencer son primordialmente tres,

1) la cantidad de células cosechadas al momento del parto,

2) la manipulación genética de las células y

3) el tratamiento de enfermedades nuevas.

Propiedades Exclusivas de las Células Madre de Cordón · Proliferación: Mayor capacidad de replicarse. · Concentración: Mayor cantidad que en Médula Ósea. · Inmunológicas: Inmaduras, menor capacidad antigénica. Probabilidades de Uso · Transplante autólogo     1:416 · Cardiomioplastia     1:7,3 Usos Actuales · 4000 transplantes de células madres han sido reportados mundialmente. · Más de 400-500 nuevos pacientes reciben tratamiento anualmente.

A continuación mencionaremos algunas enfermedades tratables con células madre:

Leucemias

Anormalidades congénitas de los glóbulos rojos (eritocritos)

Anemias

Cáncer en la Medula ósea

Reparación de las células nerviosas.

Enfermedades del sistema nervioso central:

• Enfermedad de Alzheimer
• Enfermedad de Huntington
• Enfermedad de Parkinson

Herida Traumática

• Herida de la espina dorsal
• Recuperación de ataque al Corazón

Reparación de órgano

Riñón

• Transplante combinado de riñón más células madres hematopoyéticas.
• Crecimiento de células renales a partir de células madre hematopoyéticas.

Hígado

• Crecimiento de células hepáticas a partir de células madres Hematopoyéticas

De Simple Residuo A Preciado Tesoro

El contenedor de materiales de desecho era, hasta 1993, el destino habitual de la sangre de cordón umbilical. De hecho, la mayor parte de los hospitales europeos continúan tratando este tejido como un simple desecho. Pero esta práctica comienza a desaparecer.

La fundación contra la leucemia impulsada por el tenor Josep Carreras, que en 1991 comenzó a gestionar el primer registro de donantes de médula ósea de España, también se ha encargado de registrar a los donantes de sangre de cordón umbilical. Un convenio entre la fundación Carreras, la Generalitat de Cataluña y la fundación La Caixa ha permitido el desarrollo de una campaña que ha servido para poner en marcha el banco de sangre de cordón del hospital del Vall d'Hebron. Este banco ha recogido en un año más de 1.400 unidades de sangre, lo que se ha logrado gracias a la campaña realizada entre las embarazadas atendidas en cinco hospitales catalanes.

El presidente de la fundación La Caixa apunta que esta entidad continuará apoyando estas campañas 'porque esencialmente es un problema de sensibilización de la madre'. 'Hay que recordar que ni ella ni el niño sufren peligro alguno por la donación', afirma. La campaña de sensibilización, que podría extenderse a otros hospitales españoles, se ha vehiculado a través de ginecólogos y comadronas de los diferentes centros. Éstos tratan de convencer a las madres sobre las vidas que pueden salvar mediante la donación de la sangre que se expulsa durante el parto. Sin embargo, según reconocen varios médicos, aún hay muchas mujeres reticentes a este tipo de donación, por motivos religiosos o por desconocimiento.

Célula Madre: Una Mina Preciosa Para El Combate De Muchas Enfermedades. Isabel Herrera – Aldea Educativa El Nacional – 30/11/2000

Gran interés despiertan las investigaciones que utilizando como base a las células madres se realizan en diversos rincones del planeta. Básicamente, llama la atención que a través de éstas se pueda lograr desarrollar algunos procedimientos para combatir enfermedades que en la actualidad no tienen cura definitiva.

El valor de las células madres radica en que por lo general se encuentran muy adentro de la médula ósea y son la fábrica del sistema sanguíneo. Estas unidades constituyen la clave de los trasplantes de médula exitosos, pues, fabrican glóbulos sanguíneos continuamente y en forma indefinida.

En teoría, las células madre pueden contribuir a mejorar el sistema inmunológico y la producción de glóbulos sanguíneos cuando éstos se encuentran gravemente dañados o han sido destruidos por las altas dosis de radiación o quimioterapia que a menudo se utilizan para curar el cáncer. Sin embargo, más recientemente se han desarrollado experimentos que permiten pensar que todavía estas unidades celulares tienen de sobra potenciales por explotar.

Aunque parezca extraño, la sangre extraída del cordón umbilical es una fuente rica de células madre. Éstas, así como las provenientes de la médula ósea, pueden ser fundamentales para curar ciertos tipos de cáncer como la leucemia.

En la actualidad existen compañías comerciales que ofrecen a los padres la posibilidad de almacenar la sangre del cordón umbilical de su bebé.

Ésta representa una información de gran valor sobre todo para las familias que en su historia tengan ciertas enfermedades genéticas, como anemias graves, trastornos inmunológicos o algunos tipos de cáncer. Contar con estas muestras permitiría a los especialistas en genética y los proveedores de servicios de salud proporcionar toda la información y la asistencia necesaria a un paciente determinado.

CONCLUSIÓN

Se puede decir que las células madre contienen una información inmensa y que todavía se están realizando estudios para los beneficios que nos puedan dar estas muestras tomadas al momento del nacimiento del embrión.

Lo más importante es que los avances en las investigaciones, respecto al tema, son que se pueden tratar enfermedades hematológicas y algunos tipos de cáncer, ya que obteniendo la sangre del cordón umbilical y enviándola a los bancos en donde preservan estas células, se podrán no solo buscar la cura de dicha enfermedad sino que está contribuyendo a otras enfermedades y a la utilización de las mismas, para la regeneración de los tejidos, la cura de la diabetes, el SIDA, la leucemia, entre otras; que puedan ser del mismo individuo o de algunos de sus familiares.

Los resultados de tales investigaciones hace concebir esperanzas aunque no ofrecen pruebas definitivas de que tratamientos similares, puedan ser efectivos a su totalidad en el paciente. Sin embargo, ya que se tiene esta posibilidad, deben usarla y hacerlo de forma, de que se crea un hábito en todas las personas de preservar las células madre al momento del nacimiento de sus hijos para ser utilizadas más adelante en los tratamientos y la posible cura de las enfermedades antes mencionadas en caso de que estas se presenten a lo largo de su vida.

BIBLIOGRAFÍA

2. Biblioteca de Consulta Microsoft ® Encarta ® 2004.
3. Diccionario Terminológico de Ciencias Médicas; 12ª. Edición, Salvat Editores, S.A., Barcelona, 1884.
4. CD Morfofisiología Humana I
5. CD Morfofisiología Humana II

Embrios

http://www.cryo-cell.com

http://www.biotech.bioetica.org

http://www.sangredecordon.com

http://

http://www.ugr.es/eianez/biotecnologia

http://stemcells.nih.gov/info/basics/basics1.asp

http://www.vidacel.cl/news/newsletter_oct2.html

http://www.nacersano.org/centro/9388_9914.asp

http://www.abn.info.ve/go_news5.php?articulo=8038

http://www.encuentros.uma.es/encuentros54/medula.html

http://www.elmundosalud.com/elmundosalud/noticia.html?

http://www.mipediatra.com/folletos/sangre-cordon-umbilical.htm

http://www.diariomedico.com/grandeshist/numero2000/reportaje3.html

http://www.websalud.com/articulo.html?xref=20051111salwsdsal_9&type=Tes&anchor=wsdsalntc

Autor:

Alirio José González.

José Raúl Daza

Alumnos de primer año de Medicina Integral Comunitaria. Asesor: Dra. Nancy la Cruz Martínez. Especialista de Primer Grado en Medicina General Integral

I JORNADA CIENTÍFICA ESTUDIANTIL

VALENCIA

– 2006 –