Células Madre y Regeneración
Cómo las células madre autorrenovables mantienen y reemplazan los tejidos, cómo se puede restablecer el destino celular y cómo algunos organismos regeneran partes del cuerpo perdidas.
Definition
Las células madre son células capaces tanto de autorrenovación como de diferenciación en uno o más tipos de células especializadas; la regeneración es el recrecimiento o reemplazo de desarrollo de células, tejidos o partes del cuerpo perdidos o dañados.
Scope
Esta área abarca la biología de las células madre —las propiedades de autorrenovación y potencia, la distinción entre células madre embrionarias y adultas, y el nicho de células madre— junto con la reprogramación experimental de células diferenciadas, los mecanismos de regeneración y reparación de tejidos, y cómo la capacidad regenerativa cambia con el envejecimiento. Se basa en principios del desarrollo para explicar cómo se construyen, mantienen y restauran los tejidos.
Sub-topics
Core questions
- ¿Qué les confiere a las células madre la capacidad de autorrenovarse y diferenciarse?
- ¿Cómo difieren las células madre embrionarias y adultas en potencia y función?
- ¿Se puede restablecer el destino de las células diferenciadas y cómo?
- ¿Por qué algunos animales pueden regenerar órganos mientras que otros no?
Key theories
- Pluripotencia de las células madre embrionarias
- Las células derivadas del embrión temprano pueden propagarse indefinidamente mientras conservan la capacidad de formar todos los tipos de células del cuerpo, estableciendo la pluripotencia como un estado celular definible y mantenible.
- Reprogramación inducida a pluripotencia
- Un pequeño conjunto definido de factores de transcripción puede convertir una célula diferenciada de nuevo a un estado pluripotente, demostrando que la potencia está gobernada por entradas reguladoras y puede restaurarse experimentalmente.
Mechanisms
Las células madre equilibran la autorrenovación y la diferenciación, a menudo reguladas por señales de un microambiente circundante, el nicho, que mantiene la identidad de las células madre y controla cuándo se diferencian las células. La potencia varía desde células madre embrionarias pluripotentes, capaces de formar todos los tipos de células del cuerpo, hasta células madre adultas (tisulares) más restringidas que mantienen órganos particulares. Las células diferenciadas no están permanentemente fijas: el suministro de factores de transcripción definidos puede reprogramarlas a pluripotencia, y algunas células pueden transdiferenciarse. La regeneración reutiliza programas de desarrollo —proliferación, patronaje y diferenciación— para reconstruir estructuras perdidas, con la extensión de la capacidad regenerativa variando ampliamente entre especies y tendiendo a disminuir con la edad.
Clinical relevance
La biología y reprogramación de las células madre sustentan la medicina regenerativa, el modelado de enfermedades y el descubrimiento de fármacos, y la comprensión de la regeneración informa los enfoques para la reparación de tejidos. Esta entrada es educativa y no proporciona orientación médica o de tratamiento.
History
El trabajo sobre las células formadoras de sangre estableció el concepto de célula madre; la derivación de células madre embrionarias humanas en 1998 hizo que las células humanas pluripotentes estuvieran disponibles para el estudio, y la inducción de pluripotencia a partir de células diferenciadas en 2006 transformó el campo y fue reconocida con un Premio Nobel.
Key figures
- James Thomson
- Shinya Yamanaka
- John Gurdon
- Ernest McCulloch
- James Till
Related topics
Seminal works
- thomson1998
- takahashi2006
- gilbert2016
Frequently asked questions
- ¿Qué hace que una célula sea una célula madre?
- Una célula madre puede tanto renovarse a sí misma dividiéndose como dar origen a tipos de células más especializadas, lo que le permite mantener o reponer un tejido.
- ¿Por qué algunos animales pueden regenerar extremidades perdidas y otros no?
- La regeneración se basa en la reactivación de programas de desarrollo; las especies difieren en la facilidad con la que sus células pueden reingresar a esos programas, por lo que la capacidad regenerativa varía ampliamente en el reino animal.