Identidad Social: Enfoque de Amin Maalouf
Las personas con quemaduras graves, llagas o enfermedades crónicas, como la diabetes, corren el riesgo de desarrollar heridas conocidas como úlceras cutáneas, que pueden extenderse a través de múltiples capas de la piel.
Además de ser extremadamente dolorosas, estas heridas pueden provocar infecciones o amputaciones graves, a veces mortales. Por lo general, estas úlceras se tratan mediante trasplante quirúrgico de la piel existente para cubrir la herida. Sin embargo, cuando la úlcera es especialmente grande, puede ser difícil injertar suficiente piel. En tales casos, los investigadores pueden aislar células madre de la piel de un paciente, cultivarlas en el laboratorio y trasplantarlas nuevamente al paciente. Pero el procedimiento requiere mucho tiempo, es riesgoso para el paciente y no es necesariamente efectivo.
El aumento dramático de las tasas de diabetes solo pone de relieve la urgente necesidad de desarrollar nuevos métodos efectivos para el tratamiento de las úlceras cutáneas.
Mi laboratorio en el Instituto Salk se centra en desarrollar enfoques basados en células madre para "reprogramar" células de un tipo a otro con el propósito de la medicina regenerativa.
En un reportaje en la revista. Naturaleza, describimos una nueva técnica para convertir directamente las células naturalmente presentes en una herida abierta en nuevas células de la piel mediante la reprogramación de las células heridas en un estado similar a una célula madre, en el que las células vuelven a un estado anterior, más flexible, desde el cual pueden Desarrollar en diferentes tipos de células.
Un investigador postdoctoral asociado en mi laboratorio, Masakazu Kurita, con experiencia en cirugía plástica, sabía que un paso crítico en la curación de heridas era la migración de células similares a células madre llamadas queratinocitos basales (de la piel cercana e intacta) hacia las heridas.
Los queratinocitos basales son precursores de muchos tipos diferentes de células de la piel. Pero las heridas grandes y graves, como las úlceras cutáneas, ya no tienen queratinocitos basales. Además, a medida que estas heridas se curan, las células que se multiplican en el área, conocidas como células mesenquimales, participan principalmente en el cierre de la herida y la inflamación, pero no pueden reconstruir una piel sana.
Queríamos convertir estas células mesenquimales en queratinocitos basales, sin sacarlas del cuerpo.
Para hacerlo, comparamos los niveles de diferentes proteínas dentro de los dos tipos de células, las células mesenquimáticas y los queratinocitos, para determinar qué los distinguía y descubrir qué tendríamos que cambiar para reprogramar un tipo de célula en otra.
Identificamos 55 proteínas, que llamamos "factores de reprogramación", que están potencialmente involucradas en la determinación y el mantenimiento de la identidad celular de los queratinocitos basales. Realizamos experimentos adicionales sobre cada factor de reprogramación potencial y redujimos la lista a cuatro factores que transformarían las células mesenquimáticas en queratinocitos basales in vitro en placas de Petri. Estos queratinocitos formaron todas las células presentes en la piel nueva y saludable.
Luego probamos el poder de estos cuatro factores para tratar las úlceras de la piel en ratones. Apenas 18 días después de aplicar una solución tópica que contenía estos cuatro factores directamente en las úlceras, vimos que sucedía la curación. Estos cuatro factores reprogramaron las células mesenquimales de la herida en queratinocitos que luego se convirtieron en los muchos tipos de células que conforman una piel sana, cerrando y curando la llaga. Estas células continuaron creciendo y uniéndose a la piel circundante, incluso en úlceras grandes. Cuando examinamos a los ratones tres meses y seis meses después, vimos que las células recién generadas funcionaban como una piel sana. La piel de roedor cura de manera diferente a la piel humana, por lo que no había tejido cicatricial visible, aunque debería haber estado allí.
Es necesario seguir trabajando para garantizar la seguridad de este enfoque, especialmente a largo plazo, pero como prueba inicial del concepto, los resultados son muy prometedores.
Somos optimistas de que nuestro enfoque representa una prueba de principio inicial para la regeneración in vivo de un tejido tridimensional completo, como la piel, no solo los tipos de células individuales. Además de la curación de heridas, nuestro enfoque podría ser útil para reparar el daño de la piel, contrarrestar los efectos del envejecimiento y ayudarnos a comprender mejor el cáncer de piel.
Este artículo fue publicado originalmente en La conversación de Juan Carlos Izpisua Belmonte. Lee el artículo original aquí.
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