Células madre, totipotencialidad, pluripotencialidad y multipotencialidad

Las células madre se distinguen de otros tipos de células por dos características. La primera es que son células no especializadas que se renuevan ilimitadamente; y la segunda, es que se las puede inducir a que se conviertan en células con funciones especiales.

Por este motivo, tienen la capacidad de reparar, restablecer, reemplazar y regenerar células que luego podrían utilizarse para el tratamiento de muchas afecciones y enfermedades. A esto se le llama medicina reparativa o medicina regenerativa

En los momentos posteriores a la fecundación, el embrión unicelular (la 1era célula del individuo) tiene en su núcleo toda la información genética de este nuevo ser. Este individuo tiene la capacidad de desarrollar todo un ser humano, las células del embrión en sus  fases iniciales son totipotenciales, es decir que pueden dar lugar a todo un ser vivo.

Las fases tempranas son totipotenciales ya que tienen la posibilidad de generar cualquier tipo de célula del cuerpo, además pueden dividirse en forma ilimitada.

Cuando el embrión tiene solo unos pocos días, una región pequeña, llamada Masa Celular Interna (MCI), puede ser aislada y cultivada in vitro, esta masa celular tiene el potencial de todos los tipos de tejidos del organismo adulto. De estas células se formará el feto y de las que lo rodean surgirán la placenta y otros tejidos.

Entre los 4-6 días  aproximadamente después de la fecundación y antes de la implantación en el endometrio, se desarrolla el blastocisto, el cual se compone fundamentalmente de 3 partes:

·         El trofoblasto: células que formarán la futura placenta.

·         La MCI: que dará origen al feto

·         El blastocele: cavidad interna llena de líquido.

A medida que el embrión va desarrollándose y se van produciendo más divisiones celulares, las células embrionarias se diferenciaran hacia funciones y tipos celulares determinados.

Si extrajéramos  artificialmente las células de su MCI y  las cultiváramos, nunca darán lugar a un embrión completo, sino a estirpes (clases) celulares. Estas células que tienen la capacidad d generar cualquier tipo celular, pero no a un embrión completo se denominan células pluripotenciales.

En sus sucesivas divisiones, la célula madre embrionaria va perdiendo su capacidad de dar lugar a todos los distintos tejidos, al tiempo que empiezan a diferenciarse, a especializarse hacia un tejido u otro.

Las células en su desarrollo poseen dos cualidades básicas: la pluripotencialidad y la diferenciación, que se contraponen: cuanta más pluripotencialidad posee una célula, menos grado de diferenciación tiene, y al revés. 

La pluripotencialidad, propia de la célula inmadura o indiferenciada, es la capacidad de una célula para convertirse en todas las posibles estirpes celulares. 

La diferenciación sin embargo es la cualidad por la cual la célula adquiere ya una especialización dentro de un tipo celular concreto que le hace no poder convertirse en otro tipo celular distinto.

Estas células pluripotenciales se diferencian de las totipotenciales ya que no son capaces de desarrollar todo un organismo completo.

La multipotencialidad se define como la capacidad de generar células, pero sólo del tipo celular del tejido al que pertenecen o residen.

Cuando el feto se encuentra aproximadamente en el 3 mes de vida (fin de la etapa de organogénesis), la mayor parte de sus células ya se encuentran diferenciadas según el tipo celular que se necesita para cada órgano.

Luego del nacimiento, prácticamente todos los tejidos sobre todo aquellos que más se renuevan, conservan una cantidad de células pluripotenciales, capaces de multiplicarse y poder así proporcionar células con el fin de reparar los tejidos en los que residen.

Existen varios tipos de células madre, según la parte del cuerpo de donde proceden o de su etapa de desarrollo.

Células Madre Adultas o Células Madre específicas del tejido

Las células madre adultas se encuentran en un tejido determinado de nuestro cuerpo y generan los tipos de células maduras específicas dentro de ese tejido u órgano. En la médula ósea, se producen, a diario, miles de millones de células sanguíneas nuevas, que provienen de células madre formadoras de sangre. Por ejemplo, una de esas células (el neutrófilo) se renueva de a 1.000.000 de células por segundo.

Células Madre Fetales

La mayoría de los tejidos del feto contienen células madre que impulsan el rápido crecimiento y desarrollo de los órganos. Al igual que en las células madre adultas, las células madre fetales son, en general, específicas del tejido y generan los tipos de células maduras que se encuentran dentro del tejido u órgano determinado en el cual se hallan.

Células Madre de Sangre de Cordón

La sangre presente en el momento del nacimiento en el cordón umbilical y en la placenta poseen gran cantidad de células madre formadoras de sangre. Las aplicaciones médicas de la sangre de cordón son similares a las de la médula ósea del adulto y, actualmente, solo se utilizan para tratar enfermedades de la sangre. Se trabaja en la aplicación de estas células para el tratamiento de otras enfermedades como Parkinson, Alzheimer, diabetes, entre otras

Células Madre Embrionarias

Las células madre embrionarias provienen de una estructura que se forma a los pocos días de haberse fecundado el óvulo por el espermatozoide. Estas células pueden dar origen a toda clase de células del cuerpo. Por otro lado, las células madre embrionarias traen consigo el riesgo de convertirse en tejido canceroso después del trasplante. Para poder ser empleadas en trasplante celular, las células deberán estar dirigidas a un tipo de célula más maduro y específico, tanto para lograr un tratamiento efectivo, como para minimizar el riesgo de desarrollar cánceres.

Células Madre Reprogramadas

La reprogramación celular convierte células de la piel en células con la capacidad de generar cualquier tipo de célula especializada; o sea con capacidades similares a las células madre embrionarias. Este proceso se logra introduciendo 4 genes en las células adultas. Así es que actualmente, se pueden generar en el laboratorio células como neuronas o células musculares a partir de células diferenciadas como las células de la piel adulta.