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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Células madre hijas del estrés

Células madre bajo estrés - Podcast Quilo de Ciencia - Cienciaes.com

Hace un tempo, un amigo me sorprendió al decirme que poseía la navaja del inmortal Curro Jiménez, famoso bandolero andaluz del siglo XIX. “Está completamente nueva” – le dije con asombro cuando me la mostró–. “Bueno, –me respondió– es que le he cambiado cuatro veces la hoja y tres veces el mango. Precisamente ayer decidí cambiar ambos”.

Lo que mi amigo hizo con su navaja para mantenerla impecable es lo que la medicina regenerativa promete hacer con nuestros degenerativos cuerpos. Cuando una de las piezas del cuerpo falla, lo ideal es cambiarla por una nueva o, cuando menos, intentar regenerarla o rejuvenecerla si esta no puede ser sustituida, como sucede con el cerebro.

Uno de los mayores problemas de la medicina regenerativa es conseguir las piezas necesarias para sustituir las dañadas. Los trasplantes de órganos se topan precisamente con la falta de donantes. Si pudiéramos generar órganos nuevos en algún tipo de incubadora, este escollo desaparecería. Y si pudiéramos no ya generar órganos completos, sino introducir en los viejos células madre jóvenes capaces de regenerarlos, se habría dado un gran paso.

Sin embargo, conseguir células madre que puedan repoblar y regenerar un órgano adulto no es una tarea fácil. Las células madre más adecuadas para este fin son las presentes en un embrión. Son estas las que poseen la propiedad de la pluripotencia, es decir, la capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula adulta. Huelga decir que no es ni técnicamente ni éticamente sencillo generar embriones humanos para extraerles células madre.

Un importante avance para la obtención de células madre pluripotentes se realizó el año 2006 con la publicación por parte de un grupo de investigadores japoneses, dirigidos por el Dr. Shinya Yamanaka, de una novedosa técnica para generar células madre similares a las embrionarias. La técnica consistía en introducir cuatro genes determinados en el genoma de células adultas, los cuales conseguían reprogramar el comportamiento celular y convertirlas en células madre. Estas células se denominaron células pluripotentes inducibles, o IPS, de sus siglas en inglés. El Dr. Yamanaka recibió el premio Nobel en 2012 por este descubrimiento.

ESTÍMULOS MADRE

Pues bien, en dos artículos publicados en la revista Nature, de nuevo investigadores japoneses, liderados por la Dra. Haruko Obokata, dan el golpe al publicar que células adultas pueden convertirse en células madre simplemente sometiéndolas de manera temporal a un estrés intenso. Los investigadores bautizan este fenómeno como STAP, de sus siglas en inglés, que viene a significar algo así como adquisición de pluripotencia desencadenada por estímulos.

Como con tantos otros descubrimientos sorprendentes, este se produjo en parte por casualidad. La Dra. Obokata se fijó en que cuando las células adultas de ratón eran presionadas a través de un tubo capilar, procedimiento que se empleaba en el laboratorio para manipularlas una a una, algunas cambiaban de forma, empequeñecían, y adquirían el aspecto propio de las células madre. Esta investigadora decidió entonces aplicar a las células diferentes tipos de estímulos estresantes, que incluían calor, limitación de nutrientes, alta concentración de calcio, tratamiento con toxinas y tratamiento en un medio ácido. Varios de estos estímulos fueron capaces de estimular la transformación.

Claro está, una cosa es que las células reduzcan su tamaño y otra, que se hayan convertido en células madre. Para comprobar que esto es así, es necesario inyectar estas células en embriones de ratón y confirmar que pueden convertirse en cualquier tipo de célula adulta cuando este se desarrolle. Para ello, resulta imprescindible distinguir a las células estresadas de las demás células del embrión. Los investigadores pueden hacer esto introduciendo en esas células un gen que produce una proteína fluorescente. Cuando las células son iluminadas con una luz azul, la proteína fluorescente emite una luz verde. Así, aquellas células del embrión ya bien desarrollado que al ser iluminadas con luz azul emitan luz verde serán derivadas de las células estresadas, lo que querrá decir que estas se han convertido en células madre y han sido capaces de generar células adultas durante el desarrollo embrionario. Para asegurarse aún más, los investigadores reprogramaron por estrés linfocitos T adultos, que poseen genes modificados propios de esas células y que no se encuentran en el embrión.

Con este procedimiento tan luminoso, los investigadores demuestran que células adultas tratadas por un tiempo no muy largo en un medio ácido se convierten en células madre, las cuales, en este caso, no solo pueden convertirse en todas las células del organismo adulto, sino también en células de la placenta, lo que no sucede con las células IPS. Esta última propiedad abre una interesante ventana a la posibilidad de la clonación de animales y, sí, también del ser humano, que no existía en el caso de las células IPS.

El equipo de la Dra. Obokata ha sido capaz de reprogramar hasta doce tipos diferentes de células adultas en células madre, lo que sugiere que prácticamente cualquier tipo de célula adulta podría ser reprogramada. Además, el método consigue generar gran cantidad de células madre a partir de las adultas. Estos hallazgos, en primer lugar, facilitarán el estudio de las células madre al hacer muy sencilla su generación en grandes cantidades. Por la misma razón, permitirá probablemente avanzar mucho más rápidamente en el campo de la investigación en medicina regenerativa mediante estudios en animales y en ensayos clínicos. Son excelentes noticias, probablemente merecedoras de un nuevo premio Nobel para Japón.

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Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos


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