LAS CÉLULAS MADRE

LAS CÉLULAS MADRE


Cuando se produce la fecundación de un óvulo por un espermatozoide se produce un cigoto. Aquí empieza el desarrollo embrionario de todos los organismos pluricelulares. El cigoto comienza a dividirse dando lugar a miles de células. Las células que se obtienen no son todas iguales sino que durante el desarrollo se van diferenciando unas de otras. Consiste la diferenciación en que van adquiriendo la morfología que más se adapta a la función que van a desempeñar. A nivel molecular la diferenciación supone que sintetizan algunos componente diferentes a los de otras células. Cuando las células se diferencian muchas pierden su capacidad de división y además pierden la capacidad de transformarse en cualquier otro tipo de célula. Digamos que se han especializado tanto que ya no saben hacer otra cosa.


Sin embargo en un individuo adulto quedan algunas células menos diferenciadas y que pueden ocasionar diversos tipos celulares. Son las denominadas células madre adultas. Un ejemplo son las células de la médula ósea precursoras de los distintos tipos de células sanguíneas.
Las células embrionarias son células que aún no se han diferenciado y pueden dar lugar a cualquier tipo celular. Estas son las células madre embrionarias.
La investigación sobre células madre pretende conocer el mecanismo de diferenciación celular y la posibilidad de dirigir la diferenciación celular hacia un tipo específico para de ese modo poder realizar una terapia, reponiendo aquellas células dañadas en un individuo adulto. Un ejemplo de las investigaciones que actualmente se realizan sobre células madre se puede ver en el programa del último congreso de la Sociedad Española de Terapia Génica y Celular.
CULTIVOS DE TEJIDOS EN VEGETALES

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DE CÉLULAS MADRE A CÉLULAS INTESTINALES

UN INTESTINO DE ENCARGO

En este artículo tenéis descrita la obtención la obtención de un intestino a partir de células madre. 

Algunas preguntas que puede permitir contestar el artículo.

¿Qué células madre se han utilizado para la obtención del intestino?

¿A partir de que capa embrionaria se forman las células del intestino?

¿Cómo se consigue que se diferencien las células madre a células diferenciadas?

¿En qué consiste la diferenciación de las células intestinales?

SOBRE CÉLULAS MADRE

Este artículo hace referencia a la obtención de las madre a partir de células adultas. UNA FUENTE INAGOTABLE DE CÉLULAS MADRE. Trata de como científicos del Instituto Weizmann de Israel han identificado un gen, el Mbd3, cuya inactivación permitiría la obtención de células madre a partir de cualquier tipo celular. La transformación fue realizada por primera vez por el equipo de investigación del japonés Shinya Yamanaka, insertando los genes de cuatro factores de transcripción en la células. Los factores Oct-3/4, Sox2, c-Myc, y Klf4. El trabajo de los investigadores israelíes descubren cómo estos factores actúan. La inducción de células totipotentes a partir de células adultas elimina los problemas éticos que limita, en numerosos la utilización de células embrionarias.

LOS TEJIDOS BIOLÓGICOS

Un tejido es una agrupación de células, con una morfología similar ya que realizan la misma función. Los tejidos que forman los seres pluricelulares se forman a partir de una célula, el cigoto. Todas las células de un mismo individuo, aunque pertenezcan a distintos tejidos, poseen la misma información genética. Las diferencias entre ellas son debidas a los genes que se transcriben y el momento en que lo hacen. El resultado son las diferentes morfologías y funciones de las distintas células que forman la mayor parte de los organismos pluricelulares. Podemos distinguir entre los tejidos vegetales y los animales.

TEJIDOS VEGETALES

En los textos de bachillerato se normalmente se consideran los tejidos de las plantas fanerógamas, gimnospermas y angiospermas y principalmente éstas.
MERISTEMOS:
Todos los tejidos proceden del embrión que se halla en la semilla que está constituído por un tejido llamado meristemo embrionario. Posteriormente, a medida que la planta se va desarrollando,  van quedando células meristemáticas, descendientes directamente de los meristemos embrionarios, en los ápices de la raíz y del tallo y entre los tejidos vasculares. Son los meristemos primarios: meristemos apicales y meristemos  laterales. Cuando la planta tiene más de un año, el crecimiento en grosor se produce por meristemos secundarios (el cambium vascular y el cambium cortical) que se forman a partir de células parenquimáticas.

Tejidos Vegetales

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LOS TEJIDOS ANIMALES

Los tejidos de los animales proceden del cigoto. Este comienza a dividirse dando lugar a un embrión, que puede tener un desarrollo directo o bien con metamorfosis, formándose un estado anterior al de adulto, con vida libre y muy diferente a aquel. El caso más conocido es el de la mariposa. En todo caso las primeras células embrionarias son iguales entre sí pero llegado un momento comienzan a experimentar cambios morfológicos y funcionales, comienzan a diferenciarse, ocasionando distintos tipos de tejidos y estos órganos. Los cambios morfológicos y funcionales, sabemos que son debidos a cambios en la parte del ADN que se transcribe en cada célula, y esto puede venir determinado por la posición que ocupa una célula en el embrión.

Los distintos tipos de tejidos animales que se diferencian son:

• Epiteliales: glandulares y de recubrimiento.
• Conjuntivos: conectivos, cartilaginosos, óseos, adiposos.
• Musculares: liso, estriado esquelético y estriado cardiaco.
• Nervioso.

Tejidos

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LA CÉLULA

LA CÉLULA
El estudio de la célula es un ejemplo de cómo la tecnología influye en la investigación biológica de modo que nuevos hallazgos tecnológicos que permiten construir nuevos instrumentos abren nuevos campos de investigación o una perspectiva nueva sobre lo ya estudiado.
Es en el siglo XVII cuando se tienen las primeras comunicaciones sobre la existencia de organismos no visibles a simple vista y sí a través del microscopio. Distintos naturalistas son los que utilizando este instrumento comenzaron a observar el mundo microscópico. Anthon Lewenhook, Robert Hook son algunos de los nombres más conocidos.



Imagen observada por Robert Hooke de una lámina de corcho y que dió lugar a la utilización del término "cell" (célula en español).

Sin embargo dicho descubrimiento no representó un cambio importante en cuanto a la concepción que se tenían sobrelos seres vivos. No fue hasta siblo y medio más tarde que se comenzó a conocer la importancia de aquellas estructuras minúsculas. Este conocimiento quedó reflejado en la "Teoría Celular" que estableció:

• Las células constituyen la unidad estructural y funcional de los seres vivos.


• Toda célula procede de otra célula anterior.


• La célula es la estructura más pequeña con vida propia.

A finales del siglo XIX ya se tiene una idea clara de la importancia que tienen las células en los seres vivo. Una de las últimas aportaciones fue la realizada por Santiago Ramón y Cajal al afirmar y demostrar que el sistema nervioso se hallaba también formado por células: las neuronas.

Posteriormente distinto tipos de técnicas permitieron a los investigadores adentrarse en el mundo de la célula: el fraccionamiento celular con la separación por centrifugación de los distintos orgánulos; la utilización de isótopos radioactivos para ir rastreando las rutas metabólicas y la microscopía electrónica, que permitió observar la gran variedad de orgánulos presentes en las células y comprobar su gran complejidad estructural.

Distinguimos dos tipos de células: células procariontes y células eucariontes y dentro de las células eucariontes las células vegetales y las células animales.

Una buena guía para conocer la célula está en la página web sobre la célula de la Universidad de Vigo 

Para ver imágenes de microscopía electrónica visitar este "Atlas de microscopía electrónica".

EL CITOESQUELETO

EL CITOESQUELETO

Es uno de los componentes de las células eucariotas y podría compararse sus funciones con la realizada por los huesos y los músculos en los animales pluricelulares.

• Dar forma a la célula, en el caso de las células animales.
• Organizar internamente la célula y permitir el movimiento interno de los orgánulos celulares, como ocurre con los cromosomas durante la división celular.
• Permitir el movimiento de las células, en los casos que tengan movilidad.

El citoesqueleto está constituído por estructuras filamentosas que forman una red en el citoplama de la célula. Se distinguen tres tipos de filamentos:
Los microfilamentos, formados por la unión de muchas moléculas de una proteína llamada actina. La unión de las moléculas de actina para dar un filamento de actina se llama polimerización. El proceso contrario es la despolimerización y conjugando ambos procesos la célula puede cambiar la red de microfilamentos y adaptarla a sus necesidades.
Los microfilamentos permiten a la célula moverse.

Red de microfilamentos en células eucariotas animales.
Los microtúbulos, están formados por la proteína tubulina. Sufre también procesos de polimerización y despolimerización y su función principal es la organización interna, permitiendo distribuir los distintos orgánulos por la célula. Cuando la célula se va a dividir la red de microtúbulos se tranforma y forma el huso mitótico, responsable de la separación de los cromosomas y su distribución en las células hijas.




Red de filamentos intermedios (citoqueratinas) en células epiteliales (línea celular Ptk2). Como las anteriores fotografías se han obtenido por inmunofluorescencia.



El citoesqueleto se une con un esqueleto que hay en la membrana citoplasmática. Éste a su vez se une con las estructuras filamentosas que hay en la matriz extracelular, principalmente colágeno.
Para una descripción más detallada del citoesqueleto pinchar aquí.

Vida interior de una célula
Este vídeo muestra una visión artística y dinámica del citoesqueleto y otros componentes celulares. Es un acercamiento tridimensional al espacio encerrado dentro de una célula.

COENZIMAS

Las enzimas son biocatalizadores de naturaleza proteica. Hay alguna otra molécula orgánica con capacidad catalítica como ácidos ribonucleicos pero en su mayor parte la actividad enzimática está relacionada con las proteínas. Algunas enzimas solo precisan de su estructura proteica para llevar a cabo su función. Otras precisan de moléculas no proteicas, a las que se denominan cofactores. Los cofactores pueden ser elementos metálicos situados en el interior de la cadena plegada de la proteína y cerca del centro activo en donde juega un papel importante en la actividad catalítica. En otros casos son moléculas orgánicas no aminoacídicas que se unen al centro activo junto con el sustrato y que intervienen en la catálisis. Son los coenzimas, si no se unen por enlaces covalentes a la cadena de aminoácidos o grupos prostéticos si se unen por enlaces covalentes, aunque no en todos los libros se establece esta diferenciación de términos. Los coenzimas suelen intervenir como donadores o aceptores de energía, electrones, protones, grupos acilo etc. y en muchos de ellos forma parte de su estructura una vitamina.

Más información sobre los coenzimas en el siguiente enlace.