Transformación de células madre en tejido
Dr. Gerardo Jiménez Sánchez
Las células madre tienen un poder sorprendente para transformarse en diferentes tipos de células del cuerpo durante las primeras etapas de la vida y el crecimiento. Más aún, en muchos tejidos estas sirven como un sistema de reparación interno dividiéndose esencialmente sin límites para reponer otras células a lo largo de la vida. Cuando una célula madre se divide, cada una de las nuevas tiene el potencial de mantenerse como madre o convertirse en otro tipo con una función más especializada, como las células musculares, los glóbulos rojos o las neuronas.
Existen dos principales características que distinguen a las células madre de otros tipos de células. La primera consiste en que son no especializadas y tienen capacidad de renovarse mediante división celular, algunas veces después de largos períodos de inactividad. La segunda se refiere a que bajo ciertas condiciones fisiológicas o experimentales se puede inducir su transformación en células de tejidos o de órganos específicos con funciones especializadas. En algunos órganos, como el intestino y la médula ósea, las células madre normalmente se dividen para reparar y reponer tejidos desgastados o dañados.
La capacidad que tienen las células madre de regenerarse ofrece un gran potencial para tratar enfermedades como la diabetes o las enfermedades cardiovasculares. La investigación científica en los últimos años ha permitido identificar diferentes mecanismos a través de los cuales se puede inducir la formación de uno u otro tejido. Si bien aún queda un largo camino por recorrer para entender en detalle el uso de estas células como tratamiento para enfermedades humanas, una de las áreas de investigación más prometedoras es la búsqueda de moléculas que induzcan la transformación de las células madre en determinado tipo de células especializadas. Hasta el momento, los resultados han permitido establecer métodos reproducibles para la generación de algunos tipos de células relacionadas con las enfermedades metabólicas tales como las células productoras de insulina del páncreas y la transformación de las células del tejido graso en células que contribuyen a eliminar grasa.
Recientemente, en el Instituto de Investigaciones sobre Células Madre de Harvard se identificaron dos compuestos que permiten la conversión de células de grasa blanca a células de grasa parda. Los mamíferos tenemos dos tipos distintos de tejido adiposo: blanco y pardo. El primero almacena el exceso de energía y tiene un gran número de funciones endócrinas tales como la regulación de la saciedad a través de la hormona leptina. En contraste, la grasa parda permite mantener la temperatura del cuerpo mediante un proceso de termogénesis adaptativa. Además, libera energía en forma de calor y, cuando menos en los roedores, acelera la reducción de triglicéridos, mejora la resistencia a la insulina y protege contra la obesidad. Si bien en los humanos la grasa parda existe fundamentalmente en los primeros meses después del nacimiento, se ha demostrado la presencia de tejido adiposo con actividad termogénica en humanos adultos. Estos estudios también han identificado que la cantidad de grasa parda está inversamente asociada al contenido de grasa, altos índices de masa corporal y al incremento del azúcar en la sangre. Por ello, las células de grasa parda se han convertido en un área de investigación promisoria para el tratamiento de enfermedades metabólicas como la obesidad y la diabetes.
Se ha demostrado la generación de nuevas de células de grasa parda en humanos asociada con el incremento en la termogénesis adaptativa durante el proceso de aclimatación al frío y con la disminución de grasa corporal. Por ello, se ha sugerido que la identificación de moléculas inductoras de grasa parda en humanos podría mejorar las enfermedades relacionadas con la diabetes. Un grupo de investigadores bajo el liderazgo del Dr. Chad Cowan de Harvard estableció un sistema que permite tamizar un gran número de compuestos buscando aquellos que tienen la capacidad de transformar las células de grasa blanca en aquellas de grasa parda. Sus resultados publicados en la revista Nature Cell Biology (http://goo.gl/Yf9hWw) demuestran el hallazgo de dos compuestos capaces de promover esta transformación celular en humanos. Se trata de dos inhibidores de una enzima llamada Janus kinasa de la cual no se conocía ningún papel en la biología del tejido adiposo. Más aún, se identificó cuando menos parte del mecanismo responsable de este fenómeno. El trabajo de estos investigadores genera una plataforma para identificar compuestos para el tratamiento de la obesidad. Sin duda, la investigación en células madre comienza a dar resultados promisorios para el tratamiento de algunas de las enfermedades devastadoras de nuestros tiempos.
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gerardo.jimenez@gbcbiotech.com
Director del Programa de Medicina Genómica y Bioeconomía de la
Escuela de Salud Pública de Harvard.
Presidente Ejecutivo, Global Biotech Consulting Group.
Presidente de Genómica y Bioeconomía A.C.