Uso de células troncales adultas

La capacidad del SNC para responder a las lesiones aumentando la producción celular y la tendencia a la reparación regenerativa son propiedades apreciadas desde hace poco tiempo. El reemplazo inadecuado o abortivo de las células del SNC es muy escaso comparado con la regeneración y la reparación funcional observada en otros órganos. El sistema hematopoyético, en particular, mantiene poblaciones de células circulantes con expectativa de vida corta; esto ha ayudado a conocer mejor la biología de las células troncales, siguiendo el modelo tradicional de célula troncal¾una paradigma jerárquico de restricción progresiva del linaje, en el cual, a medida que las células se van diferenciado hacia su estado final se hace cada vez más limitada y reducida su capacidad de proliferación; hasta que se diferencia por completo, se han generado células mitóticamente quiescentes.

 En la actualidad, este modelo ha sido puesto en duda debido a hallazgos que sugieren que las células troncales adultas tienen mayor plasticidad (más opciones de diferenciación) que lo que se creía. La expresión neuronal o los marcadores gliales de las células derivadas de los linajes que hasta ahora se creía sin potencial neuroectodérmico están cobrando una importancia especial a la hora de desarrollar intervenciones terapéuticas para las enfermedades neurológicas. Es muy importante destacar que el trasplante de esas células produce mejorías funcionales en los modelos de experimentación con animales. A pesar del debate que hay sobre los mecanismos responsables de los beneficios funcionales observados todavía no se ha llegado a un consenso general.

Modelo tradicional de células troncales

Las células pluripotenciales fueron aisladas por primera vez de masas celulares en el interior del embrión. Los problemas éticos y el peligro potencial de formación de un teratoma han detenido la utilización de esas células como una opción terapéutica: la mayoría de los científicos todavía habla en términos de "10-15 años." de espera. Sin embargo, las células troncales adultas han sido usadas terapéuticamente durante muchos años para las enfermedades hematológicas malignas y, en la actualidad, para el tratamiento de las tesaurismosis hereditarias. La célula troncal hematopoyética ha brindado un patrón con el cual se han podido comparar las células troncales aisladas de otros tejidos (piel, hígado, páncreas).

Por lo tanto, las células troncales siempre se consideraron numéricamente insustanciales (1 células troncal hemopoyética por 104-105 células nucleadas de toda la médula ósea) con la capacidad innata de mantener un pool de células troncales (autorreplicadas) y generar más precursores afines. La evidencia proveniente de los experimentos con retrotrasplante sugirió que los límites son impuestos por la diferenciación potencial al inicio del desarrollo. Por lo tanto, es clásico que la diferenciación sea considerada un proceso unidireccional de pasos secuenciales e irreversibles que progresivamente restringen el rango de opciones de diferenciación disponibles.

Las células troncales son relativamente quiescentes, en particular en los órganos donde el recambio celular es bajo. Como células diseñadas para enfrentar las crisis y orquestar la reparación, las células troncales deben ser especialmente flexibles. Una demostración notable de su poder es el aislamiento de células troncales de tejidos posmortem.

Células troncales del SNC

Las células troncales neurales han sido identificadas en muchas especies, incluyendo los seres humanos. El descubrimiento de que los progenitores intentan reparar la enfermedad en los seres humanos ha acelerado la aparición de nuevas teorías para explicar la enfermedad neurodegenerativa, como así ofrecer la esperanza de que la reparación neurológica podría lograrse mediante la suplementación, estimulación o protección de los precursores endógenos. Detallar las ventajas potenciales del tratamiento con células troncales para ciertas enfermedades neurológicas escapa al alcance de esta revisión pero cabe mencionar que este tema está en revisión.

Controversias sobre el modelo de la célula troncal jerárquica

Varios hallazgos ponen en tela de juicio el modelo jerárquico tradicional de células troncales adultas específicas para cada tejido. Las células troncales derivadas de la médula ósea pueden tener un potencial inesperado de diferenciación y pueden intervenir en tejidos no hematopoyéticos. Por ejemplo, se hallaron miocitos de un donante en ratones, luego del trasplante de médula ósea; asimismo, se detectó quimerismo en el hígado, el cerebro, el corazón y los pulmones de receptores humanos de trasplante de médula ósea.

En condiciones de una fuerte presión selectiva, las células troncales hematopoyéticas altamente purificadas inyectadas intravenosas restauran la función bioquímica en la tirosinemia murina¾un ejemplo válido de células trasplantadas derivadas de la médula ósea que restauran la función de un órgano adulto fuera del sistema hemopoyético. En esos estudios, los huéspedes recibieron irradiación o quimioterapia, por lo cual se podría sospechar la aparición de alteraciones en el fenotipo celular pero desmerecen la evidencia de la función restaurada.

Las células troncales somáticas pueden también intervenir en el SNC adulto. Luego de la inyección intravenosa de médula ósea en el ratón adulto, una proporción de microglia y macroglia del huésped son derivadas del donante. Estas células se distribuyen ampliamente en todo el cerebro, una importante propiedad de células reparadoras sustitutas. Además, las células de la médula ósea expresan marcadores neuroectodérmicos cuando son manipuladas para su cultivo. Los hallazgos in vivo también indican que la médula ósea puede participar en los tejidos no hemopoyéticos. En los estudios in vivo no siempre se ha podido demostrar la clonalidad pero las células derivadas de la médula ósea participan en varios tejidos somáticos. El trasplante de células derivadas de la médula ósea también mejoró la función en los modelos de isquemia cerebral, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Huntington y trauma.

Sin embargo, han surgido interrogantes respecto de los mecanismos del beneficio y el efecto. El grado de diferenciación e integración de las células trasplantadas suele correlacionarse muy mal con el beneficio funcional observado. En cambio, recientemente se ha conseguido beneficio funcional en ausencia de transdiferenciación. El hecho que las células derivadas de la médula ósea se fusiones in vitro con las células troncales embrionarias hace pensar en la posibilidad de que la fusión podría ser parte de la transdiferenciación aparente de las células adultas.

Luego, dos estudios demostraron la presencia de marcadores genéticos derivados del huésped y del donante en las células hepáticas individuales luego del trasplante de células derivadas de la médula ósea, lo que sugiere mucho la existencia de fusión. Otros estudios demostraron la fusión entre las células derivadas de la médula ósea y los cardiomiocitos, los hepatocitos y las células de Purkinje del cerebelo. Sin embargo, el panorama es complicado, ya que no se ha observado fusión entre el donante y el huésped en otros sitios como el glomérulo renal, el epitelio bucal, el páncreas y el cerebro, después del trasplante de células adultas derivadas de la médula ósea. Se requieren más estudios para comprender cómo las células troncales adultas podrían ayudar en la reparación tisular.

Traducción y resumen objetivo. Dra. Marta Papponetti. Editora Responsable de Intramed. Doc. Aut. Univ. Buenos Aires. Especialista Med. Int.