Biología de las Células Madre en el Desarrollo

Qué define una célula madre, cómo se clasifica la potencia desde totipotente hasta unipotente, y cómo el nicho controla el comportamiento de las células madre.

Definition

La biología de las células madre en el desarrollo es el estudio de las células definidas por la autorrenovación y la capacidad de diferenciarse, incluyendo cómo se establece su potencia, cómo sus números y destinos son regulados por el nicho, y cómo contribuyen a la formación y el mantenimiento de los tejidos.

Scope

Este tema abarca las propiedades definitorias de las células madre —autorrenovación y potencia—, la jerarquía desde células totipotentes y pluripotentes hasta células madre tisulares multipotentes y unipotentes, el concepto del nicho de células madre, y el papel de las células madre en la construcción y el mantenimiento de los tejidos durante el desarrollo y a lo largo de la vida.

Core questions

• ¿Qué distingue a una célula madre de otras células en división?
• ¿Cómo se clasifica la potencia desde totipotente hasta unipotente?
• ¿Cómo controla el nicho si una célula madre se renueva o se diferencia?
• ¿Cómo construyen y mantienen las células madre los tejidos a lo largo de la vida?

Key concepts

• Autorrenovación
• Potencia: totipotente, pluripotente, multipotente, unipotente
• Células madre embrionarias versus adultas (tisulares)
• El nicho de células madre
• División asimétrica y simétrica

Key theories

Jerarquía de potencia y autorrenovación

Las células madre se organizan según la cantidad de tipos celulares que pueden formar —desde células embrionarias totipotentes y pluripotentes hasta células madre tisulares más restringidas—, mientras que todas comparten la capacidad de renovarse a través de una división equilibrada.

Mechanisms

Una célula madre se divide para producir tanto copias de sí misma como células que se diferencian, logrando esto a través de divisiones asimétricas o mediante un equilibrio a nivel poblacional de divisiones simétricas. La potencia refleja la posición en el desarrollo: el cigoto es totipotente, las células del embrión temprano son pluripotentes y pueden formar cualquier tipo de célula corporal, y las células madre tisulares son multipotentes o unipotentes, manteniendo órganos específicos. Un microambiente circundante, el nicho, suministra señales que mantienen a las células madre en un estado de autorrenovación e instruye la diferenciación cuando se necesitan células más especializadas. Durante el desarrollo, estas propiedades construyen tejidos; en los adultos, reemplazan las células perdidas por recambio y lesión.

Clinical relevance

Las células madre tisulares mantienen los órganos y son fundamentales para la médula ósea y otras terapias celulares, mientras que las líneas celulares pluripotentes proporcionan material para la investigación; la falla en la regulación de las células madre contribuye a la degeneración tisular y al cáncer. Esta entrada es educativa y no constituye una guía clínica.

History

El concepto de célula madre se estableció a través de experimentos con células formadoras de sangre que demostraron autorrenovación y potencial multilinaje; la posterior derivación de líneas de células madre embrionarias humanas hizo que las células humanas pluripotentes estuvieran disponibles para el estudio.

Key figures

• James Thomson
• Ernest McCulloch
• James Till

Seminal works

• thomson1998
• gilbert2016

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre las células madre embrionarias y las adultas?

Las células madre embrionarias, del embrión temprano, son pluripotentes y pueden formar cualquier tipo de célula corporal; las células madre adultas o tisulares son más restringidas y mantienen órganos específicos.

¿Qué es un nicho de células madre?

Es el microambiente local alrededor de una célula madre que suministra señales que controlan si la célula se renueva o se diferencia.