Cèlules mare adultes

Archiu:CAPS 0 high magnification.jpg

Micrografía electrònica de transmissió d'una cèlula mare adulta mostrant totes les seues característiques ultraestructurales.

Divisió i diferenciació d'una cèlula mare. A: cèlula mare. B:cèlula progenitora. C: cèlula diferenciada. 1: divisió simètrica d'una cèlula mare. 2: divisió asimètrica d'una cèlula mare. 3: divisió de cèlula progenitora. 4: diferenciació terminal.

Les cèlules mare adultes són cèlules idèntiques, que es troben en tot cos despuix del desenroll i que es multipliquen per divisió celular per a repondre les cèlules mortes i regenerar els teixits danyats. També són conegudes com a cèlules mare somàtiques (del grec Σωματικoς, «relatiu al cos») i, a diferència de les cèlules mare embrionàries, poden trobar-se en animals i sers humans tant jóvens com a adults.

L'interés científic per les cèlules mare adultes se centra en la seua capacitat de dividir-se o autorrenovarse indefinidament i generar tots els tipos cèlules de l'orgue a partir del com s'originen, tenint el potencial de regenerar tot l'orgue a partir d'unes poques cèlules.

A diferència de lo que ocorre en les cèlules mare embrionàries, l'us de cèlules mare adultes humanes en investigacions i teràpies no es considera un obstàcul, ya que provenen de mostres de teixit adult més que d'embrions humans destinats a l'investigació científica. S'han realisat proves principalment en humans i en rates.

Estructura

Propietats característiques

Les cèlules mare posseïxen dos propietats:

• Autorrenovación, que és la capacitat de passar per numerosos cicles de divisió celular mentres encara mantenen el seu estat indiferenciado.
• Multipotencialidad, que és la capacitat de generar progenie de diferents tipos de cèlules, (per eixemple, cèlules gliales i neurones) en contrast en la unipotencia, que és el terme per a les cèlules que es llimiten a produir un sol tipo de cèlula.No obstant, alguns investigadors no consideren que la multipotencia siga essencial, i creuen que poden existir cèlules mare unipotentes i autorrenovables. Estes propietats es poden demostrar en relativa facilitat in vitro, en métodos com els ensajos clonogénicos, a on es caracterisa la progenie d'una sola cèlula. No obstant, no hi ha dubte de que les condicions del cultiu celular in vitro poden alterar el comportament de les cèlules, i que és difícil demostrar si una subpoblación particular de cèlules posseïx propietats de cèlules mare, per lo que existix una polèmica important sobre si algunes poblacions de cèlules mare propostes en l'adult són autèntiques o no.

Propietats

Divisió celular

Per a assegurar la autorrenovación, les cèlules mare experimenten dos tipos de divisió celular (vejau el diagrama sobre la divisió de les cèlules mare i la seua diferenciació). La divisió simètrica dona lloc a dos cèlules filla idèntiques, mentres que la divisió asimètrica produïx una cèlula mare i una cèlula progenitora en un potencial llimitat de autorrenovación. Les cèlules progenitores poden passar per vàries rondes de divisió celular abans de diferenciar-se per a formar una cèlula madura. Es creu que la distinció molecular entre les divisions simètriques i asimètriques radica en la segregació diferencial de les proteïnes de la membrana celular (com els receptors) i les seues proteïnes associades entre les cèlules filles. En condicions normals, les cèlules mare del teixit es dividixen llentament i en poca freqüència, mostrant signes de quiescencia o detenció reversible del creiximent. La caseta en el que es troba la cèlula mare eixercita un paper important en el manteniment de la quiescencia. Les casetes pertorbades fan que la cèlula mare comence a dividir-se de nou per a reemplaçar les cèlules perdudes o danyades fins a restaurar la caseta. En les cèlules mare hematopoyéticas, la via MAPK/ERK i la via PI3K/AKT/mTOR regulen esta transició. La capacitat de regular el cicle celular en resposta a les senyals externes ajuda a previndre l'agotament de les cèlules mare, o la pèrdua gradual de cèlules mare despuix d'un equilibri alterat entre estats inactius i actius. La poca freqüència de divisió celular també ajuda a reduir el risc d'adquirir mutacions en el ADN que es transmetrien a les cèlules filles.

Plasticidad

Alguns descobriments en els últims anys deixen entrevore que les cèlules mare adultes podrien tindre la capacitat de diferenciar-se en tipos celulars de diferents capes germinals. Per eixemple, les cèlules mare neurales del cervell, que es deriven del ectodermo, poden diferenciar-se en ectodermo, mesodermo i endodermo. Les cèlules mare de la mèdula òssea, que es deriva del mesodermo, poden diferenciar-se per a constituir el fege, el pulmó, el tracto gastrointestinal i la pell, que es deriven del endodermo i mesodermo. Este fenomen es coneix com transdiferenciación o plasticidad de les cèlules mare. Es pot induir modificant el caldo de cultiu quan les cèlules mare són cultivades in vitro o transplantant-les a un orgue del cos diferent del que varen ser aïllades inicialment. No obstant, encara no s'ha aplegat a un acort entre els biòlecs sobre la prevalença i rellevància fisiològica i terapèutica de la plasticidad de les cèlules mare. Els recents descobriments demostren que les cèlules mare pluripotentes poden trobar-se en la sanc i en teixits adults en estat latent. Estes cèlules es coneixen com a «cèlules mare similars a les blastómeras» (BLSCs per les seues sigles en anglés) i "cèlules mare molt chicotetes similars a les embrionàries" (VSEL per les seues sigles en anglés), que mostren pluripotencia in vitro. Com les cèlules BLSCs i VSEL estan presents en pràcticament tots els teixits adults, incloent els de el pulmó, cervell, renyons, músculs i pàncrees, la copurificación de les cèlules BLSCs i VSEL en atres poblacions de cèlules mare adultes pot explicar l'aparent pluripotencia de les poblacions de cèlules mare adultes. No obstant, estudis recents han demostrat que tant les cèlules VSEL humanes com murinas carixen de les característiques de les cèlules mare i no són pluripotentes.

Envelliment

L'activitat de les cèlules mare es veu afectada en l'edat, i açò contribuïx a la deterioració progressiva del manteniment i reparació dels teixits. Una causa important provable de la disfunció creixent d'estes cèlules és l'acumulació de danys en el ADN causats per l'edat, tant en les cèlules mare com en aquelles que formen part del seu entorn. (Vore també la teoria de l'envelliment per dany en el ADN.)

No obstant, les cèlules mare adultes poden ser revertides artificialment a un estat a on es comporten com a cèlules mare embrionàries (incloent els mecanismes associats de reparació de el ADN). Este experiment es va fer en rates en el 2006 en la finalitat de que en un futur es conseguira ralentisar substancialment l'envelliment humà. Tals cèlules són una de les diverses classes de cèlules mare induïdes.