Autores
Katia Noemi Rodríguez Escamilla
Estudiante de la Licenciatura en Ingeniería Biológica, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Cuajimalpa
Yessica Dorin Torres Ramos
Departamento de Inmunobioquímica, Instituto Nacional de Perinatología «Isidro Espinosa de los Reyes», Ciudad de México
Guadalupe García López
Departamento de Inmunobioquímica, Instituto Nacional de Perinatología «Isidro Espinosa de los Reyes», Ciudad de México
Contacto: guadalupegl2000@yahoo.com.mx
¿Sabes cuántas células forman nuestro cuerpo?
Se estima que el cuerpo humano está formado por aproximadamente 36 billones de células en el hombre, 28 billones en la mujer y 17 billones en los niños. Se considera que existen alrededor de 400 tipos distintos de células, cada uno con una función específica [1]. Por ejemplo, las neuronas actúan como cables eléctricos que transmiten información en nuestro cerebro; las células musculares, como motores que permiten el movimiento; y las células sanguíneas, como repartidores que llevan oxígeno a todas partes.
Sin embargo, algunas células pueden dañarse o morir por distintas razones, como el envejecimiento, infecciones, toxinas ambientales, mutaciones genéticas (cambios en los genes) o enfermedades. Un claro ejemplo es la enfermedad de Parkinson, un trastorno neurodegenerativo crónico que afecta el movimiento debido a la muerte progresiva de las neuronas que producen dopamina (una sustancia química esencial para el control del movimiento). A medida que estas células cerebrales se deterioran, el cuerpo pierde la capacidad de moverse con fluidez. Los pacientes comienzan a experimentar síntomas como temblores en reposo, rigidez muscular, bradicinesia (lentitud de movimientos) y dificultades para coordinar sus movimientos, lo que puede compararse con un automóvil que se queda sin aceite: las piezas siguen ahí, pero no pueden moverse correctamente. Aunque la causa exacta de la enfermedad no se conoce completamente, se sugiere que una combinación de factores genéticos y ambientales puede ser responsable. Esta enfermedad no tiene cura, aunque existen tratamientos disponibles que ayudan a disminuir los síntomas y mantener la calidad de vida. Estos tratamientos incluyen medicamentos que aumentan los niveles de dopamina y terapias físicas. También pueden presentarse problemas no motores, como depresión, ansiedad, trastornos del sueño y dificultades para comer [2]. Desafortunadamente, los tratamientos actuales solo alivian o reducen los síntomas, pero no pueden detener la progresión de la enfermedad. Por esta razón, los científicos han centrado su atención, de manera sorprendente, en la posibilidad de recuperar las neuronas dañadas mediante el uso de un tipo único de células, denominadas células troncales (comúnmente llamadas células «madre»; células que no tienen características de células diferenciadas). Estas podrían compararse con materia prima en una fábrica, ya que tienen la capacidad única de convertirse en diferentes tipos de células, lo que las convierte en una herramienta clave en la medicina regenerativa (tratamientos que buscan reparar órganos y tejidos dañados), ofreciendo así una esperanza para quienes padecen esta enfermedad [3].
¿Qué son y dónde se encuentran las células madre?
Las células madre son células no especializadas capaces de convertirse en cualquier tipo de célula y de auto-renovarse (se dividen y producen copias de sí mismas). Estas células tan especiales se encuentran en embriones en etapas muy tempranas del desarrollo, en el adulto e incluso en tejidos extraembrionarios (tejidos que rodean al embrión en desarrollo), como el cordón umbilical (aporta nutrientes y oxígeno al bebé durante el embarazo), la placenta (órgano que se forma en el vientre o útero durante un embarazo) y las membranas fetales (finas capas de tejidos que rodean al embrión en desarrollo). Las células madre se clasifican en diferentes tipos según su capacidad de diferenciación y su potencial para convertirse en distintos tipos celulares: totipotentes (células que pueden convertirse en todos los tipos de células), pluripotentes (células que pueden convertirse en células del mesodermo, endodermo (tipos celulares que darán origen al sistema respiratorio y tracto gastrointestinal) y ectodermo; ejemplos: células troncales embrionarias y células troncales pluripotentes inducidas), multipotentes (células que pueden convertirse en células de una familia estrechamente relacionada; ejemplo: células troncales neurales y células troncales hematopoyéticas) y unipotentes (células que pueden convertirse en un solo tipo celular; ejemplo: células troncales del músculo) [4].
Actualmente se pueden obtener células especializadas en el laboratorio
Las células madre más estudiadas son las células troncales pluripotentes. Estas se cultivan en condiciones especiales, con la ayuda de sustancias llamadas factores de crecimiento (moléculas que indican a las células qué hacer), para que se multipliquen de manera indefinida; después pueden ser inducidas a transformarse en células específicas. En el caso del Parkinson, el objetivo es que las células madre se conviertan en neuronas productoras de dopamina [5]. La idea es que estas nuevas neuronas puedan integrarse en el cerebro de los pacientes y sean capaces de restaurar la producción de la misma, mejorando así los síntomas de la enfermedad.
Para que las células madre puedan utilizarse en el tratamiento del Parkinson, primero deben pasar por un proceso de diferenciación (células con funciones específicas) en el laboratorio. En primer lugar, es necesario obtenerlas de alguna fuente de células madre, por ejemplo, las placentas fetales, que normalmente se desechan, pero son una fuente rica en dichas células. Para esto, las placentas se recolectan y se transportan al laboratorio, donde se cultivan en un ambiente controlado con nutrientes que les permiten crecer y mantenerse en estado inmaduro. Luego, se les agregan sustancias especiales llamadas factores de crecimiento, que funcionan como «instrucciones» para que comiencen a transformarse en neuronas. Una vez que las células adoptan la forma de neuronas, se dejan madurar hasta que puedan producir dopamina y enviar señales eléctricas, tal como lo hacen las neuronas en el cerebro. Antes de ser utilizadas en pacientes, se realizan pruebas para asegurar que sean funcionales y seguras. Cuando las nuevas neuronas están listas, se trasplantan en el cerebro del paciente; es como replantar nuevas plantas en un jardín donde algunas han muerto. Los médicos primero identifican la zona exacta que necesita atención, como un jardinero que estudia el suelo. Luego, a través de una cirugía precisa, perforan el cráneo y usan una cánula (como una pequeña pala) para introducir las células madre en el putamen (que da control motor, aprendizaje y emociones), localizado en el estriado (conjunto de estructuras cerebrales que dan coordinación y movimiento), como si fuera la tierra donde deben crecer. Estas células, como nuevas semillas, se integran con las neuronas existentes y comienzan a producir la dopamina que las neuronas necesitan para funcionar correctamente. El objetivo es restaurar el equilibrio y mejorar el movimiento y la calidad de vida del paciente, al igual que un jardín revitalizado, con la esperanza de mejorar los síntomas del Parkinson y recuperar parte del control del movimiento [5] (Figura 1).
¿Cuál es la perspectiva actual sobre la terapia celular y aplicaciones clínicas para la enfermedad de Parkinson?
El año pasado, en la reunión anual de la International Society for Stem Cell Research (Sociedad Internacional para la Investigación en Células Troncales), los asistentes tuvimos la oportunidad de escuchar un relato de primera mano sobre el viaje de recibir una terapia celular de una persona que vive con la enfermedad de Parkinson. Aunque este tratamiento aún está en fase experimental, los estudios han mostrado resultados alentadores.
El uso de células madre ha mostrado potencial para generar neuronas dopaminérgicas que pueden ser trasplantadas en el cerebro de los pacientes con Parkinson, con el fin de intentar restaurar la función motora. Sin embargo, el trasplante de estas células aún enfrenta desafíos, como la formación de tumores o el rechazo inmunológico.
Conclusiones
El uso de células madre en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson representa una esperanza creciente para millones de personas que sufren esta enfermedad neurodegenerativa. Aunque todavía hay mucho por investigar, los avances en medicina regenerativa han abierto nuevas posibilidades para restaurar la función neuronal y mejorar la calidad de vida de los pacientes. El potencial de las células madre para regenerar las neuronas dopaminérgicas perdidas ofrece una vía para restaurar funciones motoras esenciales que se ven afectadas por el Parkinson.
Aunque aún no se puede garantizar que estas terapias sean una solución accesible para todos, los avances actuales son prometedores y podrían hacer que, en el futuro, la terapia celular sea una opción viable y eficaz. En los próximos años, la combinación de biotecnología, terapia celular y nuevas innovaciones científicas podría convertir este tratamiento en una realidad, mejorando significativamente la vida de los pacientes y abriendo nuevas oportunidades para el tratamiento de otras enfermedades neurodegenerativas.
Referencias
[1] Hatton IA, Galbraith ED, Merleau NSC, Miettinen TP, Smith BM, Shander JA. The human cell count and size distribution. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023;120(39):e2303077120.
[2] Surmeier DJ, Obeso JA, Halliday GM. Selective neuronal vulnerability in Parkinson disease. Nat Rev Neurosci. 2017;18(2):101-13.
[3] Zerihun MF, Getachew AT. Stem Cell Therapy for Parkinson’s Disease: Past, Present and Future. Res Rev J Neurosci. 2019;9:22-9.
[4] Kalra K, Tomar PC. Stem Cell: Basics, Classification and Applications. Am J Phytomed Clin Ther. 2014;2(7):919-30.
[5] Cha Y, Park TY, Leblanc P, Kim KS. Current Status and Future Perspectives on Stem Cell-Based Therapies for Parkinson’s Disease. J Mov Disord. 2023;16(1):22-41.
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