AnthonyAtala - Imprimiendo riñon humano (TED)

Anthony Atala supo desde niño, cuando crecía en Lima, que quería ser médico.

Lo que seguramente no imaginaba es que dedicaría su vida a regenerar en el laboratorio tejidos y órganos.

O que trabajaría en una impresora tan sofisticada que tal vez algún día haga realidad uno de sus sueños: imprimir riñones humanos para responder a la gran necesidad de órganos para trasplante.

Atala es urólogo y cirujano pediatra y dirige el Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa en Carolina del Norte, Estados Unidos, país al que llegó con 11 años.

Junto a su equipo y en un trabajo de más de dos décadas ha implantado con éxito en pacientes humanos una variedad de tejidos y órganos regenerados a partir de células del propio paciente.

"Creamos a mano, aún sin usar la impresora, piel, uretras, cartílago, vejigas, músculo y vaginas", le dijo Atala a BBC Mundo.

Las células del paciente son cultivadas y crecen sobre una estructura de biomateriales que una vez implantada en el cuerpo humano se desintegra como los puntos después de una cirugía.

El gran desafío ahora es regenerar en el laboratorio órganos más complejos, como el riñón, y hacerlo con una impresora 3D que permite fabricar tejido humano.

Para leer la noticia completa:

El cirujano Anthony Atala demuestra un experimento en fase inicial que algún día podría resolver el problema de la donación de órganos: una impresora tridimensional que usa células vivas para imprimir un riñón trasplantable. Usando una tecnología similar el joven paciente del Dr. Atala, Lucas Massella (Un chico con espina bífida con multiples operaciones desarrollo insuficiencia Renal a los 10 años ahora lleva a cabo una vida normal), recibió una vejiga de diseño hace 10 años; lo conocemos en el escenario.

Células Madre Mesenquimales Derivadas del Cordón Umbilical Ütiles en la Producción de Insulina - Otra Oportunidad de Terapia Celular

La Diabetes mellitus tipo 1 (DM1) es un trastorno autoinmune que resulta de la destrucción mediada por células T en las células beta del páncreas. Las propiedades inmunomoduladoras de las células madre mesenquimales pueden ayudar a regenerar las células beta y / o prevenir la destrucción adicional remanente las células beta no afectadas en la diabetes. Hemos evaluado la capacidad de las MSC derivadas de cordón  umbilical (UCMSCs en inglés) para diferenciarse en células de los islotes funcionales in vitro.

Métodos y resultados:

Hemos aislado UCMSCs permitiendo la exposición secuencial de diferentes agentes inductores y factores de crecimiento. Hemos caracterizado estas células para la confirmación de la presencia de marcadores de células de los islotes y de su funcionalidad.  Finalmente las células obtenidas eran funcionalmente activas como se demostró por la liberación de insulina fisiológica y péptido C en respuesta a concentraciones elevadas de glucosa.

Conclusiones

Los islotes pancreáticos como células con funcionalidad deseada de este modo se pueden obtener de un número razonable de UCMSCs no diferenciado in vitro. Esto podría ayudar en el establecimiento de una "fuente muy definitiva" de los islotes como las células para la terapia celular, así las UCMSCs podrían ser un elemento de cambio en el tratamiento de la diabetes.

Umbilical Cord Derived Mesenchymal Stem Cells Useful in Insulin Production - Another Opportunity in Cell Therapy:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4961105/

Células madre de médula ósea como tratamiento en EPOC y fibrosis pulmonar.

Médula Osea

Células Madre Mesenquimales (CMM).

Las CMM son células estromales multipotentes que pueden ser aisladas o recuperadas de numerosos tejidos incluyendo médula ósea, músculo esquelético, fluido amniótico y tejido graso, y son capaces de convertirse en cartílago, hueso, neuronas, músculo y otros tejidos del cuerpo humano.

Sin embargo, la principal propiedad de estas células es la de producir un potente efecto inmunosupresor debido a su habilidad de secretar sustancias inmunomoduladoras incluyendo prostaglandinas, oxido nítrico y factor de crecimiento.

Las CMM pueden ser recolectadas de la médula ósea del enfermo y expandirse en el laboratorio para ser usadas en la terapia. Sus poderosos efectos inmunosupresores y antiinflamatorios han sido reportados por muchos investigadores tanto en animales como en humanos, destacando su uso en enfermedad de injerto contra huésped, en esclerosis múltiple y otras enfermedades autoinmunes. Con respecto a las enfermedades pulmonares  hay abundantes informes que muestran una reducción de las lesiones causadas por estas enfermedades cuando se usan CMM, al igual que el efecto beneficioso de esta células en el tratamiento de diabetes, enfermedad de Crohn’s y otras.

El último tipo de células provenientes de médula ósea  son las epiteliales que también han demostrado que pueden diferenciarse o convertirse en epitelio pulmonar y coadyuvar en promover la curación de los tejidos.

En conclusión, se puede afirmar que las células madre provenientes de médula ósea son efectivas para el tratamiento de enfermedades pulmonares como la EPOC, la fibrosis y el enfisema, y al ser obtenidas del cuerpo del mismo paciente no presentan ningún tipo de rechazo.

Tomado de:

https://unidadaferesis.wordpress.com/2011/10/19/celulas-madre-de-medula-osea-como-tratamiento-en-epoc-y-fibrosis-pulmonar/

Quiere saber más acerca del EPOC, favor leer este enlace:

¿Qué es la enfermedad pulmonar obstructiva crónica o EPOC?

Medicina Regenerativa: Shinya Yamanaka

Shinya Yamanaka ( Osaka, Japón4 de Septiembre de 1962)Es un investigador Japonés. Yamanaka es actualmente Profesor del Institute for Frontier Medical Science, y Director del Centre for iPS Cell Research and Application (CiRA), el Institute for Integrated Cell-Material Sciences  (iCeMS), en la Universidad de Kyoto.

Este vídeo de 16 minutos con subtítulos en español cuenta la historia de uno de los descubrimientos científicos más extraordinarios de este siglo - células madre pluripotentes inducidas, o iPS. El Médico Ortopedista y Científico Shinya Yamanaka describe su obra y ganador del premio Nobel. Junto con otros importantes investigadores de células madre, que habla de las implicaciones científicas, médicas y éticas de sus experimentos de reprogramación. 

Premio Nobel : "Por el descubrimiento realizado por el cual las  células maduras pueden ser reprogramadas para convertirse en células pluripotentes"

Premio Nobel de Medicina 2012

Leer aquí

¿Qué son las células madre? ¿De dónde vienen? Y qué es lo que realmente sabemos de ellas?

Un grupo de células madre, se ve aquí en verde

¿Qué son las células madre? ¿De dónde vienen? Y qué es lo que realmente sabemos de ellas?

Esta película con subtítulos en español de 15 minutos proporciona una introducción atractiva, accesible y visualmente impresionante con el mundo de la investigación de células madre. Animación dibujada a mano innovadora, hermosa fotografía celular y entrevistas documentales capturan la fascinación y la complejidad de esta zona de vanguardia de la ciencia.

¿Cómo y por qué los científicos cultivan las células madre en el laboratorio?

¿Cómo y por qué los científicos cultivan las células madre en el laboratorio? Con el mismo director y el estilo visual de Una Historia de Células Madre, mezcla esta película de Timelapse fotografía, acción en vivo y animación dibujada a mano transporta a los espectadores en el laboratorio de cultivo celular.      Con subtítulos en español.

Factores de Crecimiento

Los Factores de crecimiento son proteínas que se unen a receptores en la superficie de la célula, con el principal resultado de la activación de proliferación celular y / o diferenciación. Muchos factores de crecimiento son muy versátiles, estimulando la   división celular en diferentes tipos de células, mientras que otros son específicos para un tipo particular de células.

Factor	Origen Principal	Actividad Primaria	Comentarios
PDGF	plaquetas, células endoteliales, placenta	promueve la proliferación de tejido conectivo, de células gliales y de la musculatura lisa	dos cadenas proteicas diferentes forman 3 formas distintas de dímeros; AA, AB, BB
EGF	glándula submaxilar, glándula de Brunners	promueve la proliferación de células mesenquimatosas, gliales y epiteliales
TGF-α	común en células transformadas	puede ser importante para la reparación normal de heridas	se relaciona con el EGF
FGF	amplio numero de células; la proteína esta asociada con la MEC	promueve la proliferación de muchas células; inhibe algunas células madre; induce la formación de mesodermo en embriones	por lo menos 18 miembros, 5 receptores diferentes
NGF	los mastocitos, eosinófilos, células del estroma de la médula ósea, los queratinocitos	promueve el crecimiento y la sobrevida de neuronas	miembro de una familia de proteínas denominada neurotrofinas que promueven la proliferación de y la supervivencia de las neuronas, los receptores de neurotrofinas son una clase de proteínas relacionadas con identificó por primera vez como proto-oncogenes: TrkA ("trackA"), TrkB, TrkC
Eritropoyetina	riñones	promueve la proliferación y diferenciación de eritrocitos
TGF-β	células Th1activadas (células t ayudadoras) y células naturales asesinas (NK)	anti-inflamatorio (suprime la producción de citocinas y la expresión de MHC II), promueve la reparación de heridas, inhibe la proliferación de macrófagos y linfocitos	por lo menos 100 miembros familiares diferentes
IGF-1	principalmente el hígado	promueve la proliferación de muchos tipos celulares	relacionado con IGF-2 y la pro insulina, también llamado Somatomedina C
IGF-2	una variedad de células	promueve la proliferación de muchos tipos de células primariamente de origen fetal	se relaciona con IGF-1 y pro insulina

Tomado de:

http://themedicalbiochemistrypage.org/es/growth-factors-sp.php

Interleucinas y Citocinas

Las citocinas son una familia única de factores de crecimiento. Se secretan principalmente por los leucocitos, las citocinas estimulan tanto la inmunidad humoral como la inmunidad celular, así como también la activación de células fagocíticas. Las citocinas que son secretadas por los linfocitos se llaman linfocinas, mientras que las que son secretadas por los monocitos o los macrófagos se llaman monocinas. Una gran familia de citocinas es producida por varias células del organismo. Muchas de las linfocinas también tienen el nombre de interleucinas (ILs), debido a que estas no son solamente secretadas por leucocitos sino son capaces también de afectar respuestas celulares en los mismos leucocitos. Específicamente, las interleucinas son factores de crecimiento dirigidas a células de origen hematopoyético. La lista de interleucinas identificadas crece continuamente con un numero total de 22 (18 están listadas en la tabla de abajo).

Interleucinas	Origen Principal	Actividad Primaria
IL1-α and -β	macrófagos y otras células presentadoras de antígenos (CPA)	co-estimulación de CPA y células T, inflamación y fiebre, respuesta de fase aguda, hematopoyesis
IL-2	células Th1 activadas, y NK	proliferación de células B y células T activadas, función de células NK
IL-3	células T activadas	crecimiento de células progenitoras hematopoyéticas
IL-4	células Th2 y mastocitos	proliferación de células B, función y crecimiento de eosinófilos y mastocitos, expresión de IgE y MCH II en células B, inhibición de producción de monocinas
IL-5	células Th2 y mastocitos	función y crecimiento de eosinófilos
IL-6	células Th2 activadas, CPA, otras células somáticas	respuesta de fase aguda, proliferación de células B, trombopoyesis, sinergia con IL-1 y TNF sobres las células T
IL-7	células del estroma del timo y de la medula ósea	linfopoyesis, células T y B
IL-8	macrófagos y otras células somáticas	quimioatrayente de neutrófilos y células T
IL-9	células T	efectos hematopoyéticos y timopoyéticos
IL-10	células Th2 activadas, CD8+, células T y B, macrófagos	inhibe la producción de citocinas, promueve la proliferación de células B y la producción de anticuerpos, suprime la inmunidad celular, crecimiento de mastocitos
IL-11	células del estroma	efectos sinérgicos hematopoyéticos y trombopoyéticos
IL-12	células B, macrófagos	proliferación de células NK, producción de INF-γ, promueve las funciones de la inmunidad celular
IL-13	células Th2, células B, macrófagos	promueve el crecimiento y proliferación de células B, inhibe la producción citocinas inflamatorias de macrófagos
IL-14	células T y células malignas B	regula el crecimiento y la proliferación de células B
IL-15	macrófagos infectados por virus, fagocitos mononucleares	induce la producción de células NK
IL-16	eosinófilos, células CD8+, linfocitos, células epiteliales	quimioatrayentes para células CD4+
IL-17: seis isoformas de todos los genes diferentes; IL-17A, B, C, D, E y F (IL-17E también llamado IL-25)	Las formas A y F sólo se expresa en un subconjunto de las células T, B expresadas en los leucocitos y los tejidos periféricos; C up-regulados durante la inflamación; D expresado en el sistema nervioso y la músculo esquelético; E se expresa en los tejidos periféricos	aumenta la producción de citoquinas inflamatorias, la angiogénesis, afecta a las células endoteliales y epiteliales
IL-18	macrófagos	incrementa la actividad de células NK, induce la producción de INF-γ
Interferones	Origen Principal	Actividad Primaria
INF-α y -β	macrófagos, neutrófilos y algunas células somáticas	efectos antivirales, inducción de MHC I en células somáticas, activación de células NK y macrófagos
INF-γ	células Th1 activadas y NK	inducción de MHC I en células somáticas y MHC II en CPA, activa macrófagos, neutrófilos, células NK, promueve la inmunidad mediada por células, efectos antivirales

Para saber más favor leer aquí:http://www.aulavirtual-exactas.dyndns.org/claroline/backends/download.php?url=L01FRElBRE9SRVNfUVVJTUlDT1MucGRm&cidReset=true&cidReq=EB_INM_CLI

Pericitos : Precursores de Células Medicinales de Señalamiento

Pericitos rodeando un capilar

Los Pericitos son los precursores de las Células Madre Mesenquimales ó Células Medicinales de Señalamiento o Comunicación.  (Prof. Arnold Caplan Md., Ph.D.) 

Descritos por primera vez por Rouget como “células contráctiles de los capilares”, los pericitos son células perivasculares que rodean a pequeños vasos a través de sus múltiples proyecciones citoplasmáticas en casi todos los órganos del cuerpo. Recientemente, se han estudiado las subpoblaciones de los pericitos y se han identificado con mayor precisión, ya que estos tienden a confundirse con distintos tipos celulares, como las células musculares lisas vasculares, fibroblastos perivasculares y la microglia yuxtavascular.

El pericito desarrolla funciones variadas, no sólo la regulación del lecho microvascular, sino también asiste en la mayoría de las funciones endoteliales, tales como coagulación, modulación de la respuesta inmune, maduración del endotelio, activación de fagocitos, entre otras. Estos son un grupo heterogéneo que Zimmerman clasificó en: precapilares, de los capilares verdaderos y poscapilares, los cuales varían en su localización, morfología y concentración de la actina alfa del músculo liso. 

Su relación con los vasos es variable según el hermetismo del órgano; en el SNC, la relación es 1:1, mientras que en órganos más periféricos como el músculo esquelético es de 1:100. Su origen embriológico es variable, pudiendo derivar tanto del neuroectodermo como de mesénquima del esclerotomo. Los marcadores de pericitos no son específicos para ellos, más puede aprovecharse el conocimiento de los marcadores de otras células perivasculares como los fibroblastos para hallarles por exclusión. Los más comunmente usados son la actina alfa del músculo liso, PDGFRbeta y la ausencia de la expresión de FSP1.

La función del pericito que está siendo estudiada en éste momento es la de célula progenitora, ya que son células relativamente indiferenciadas que pueden diferenciarse dependiendo del órgano en el que se localicen y el estado fisiológico del mismo. Se ha visto involucrado en los siguientes procesos: miogénesis, adipogénesis, neurogénesis, fibrosis, y angiogénesis principalmente.

Los estudios recientes nos muestran que esta olvidada población celular tiene un increíble potencial en la terapéutica de múltiples patologías de alta prevalencia, gracias a la característica única de los pericitos de ser células multipotenciales, que aún así cuentan con linajes celulares específicos que pueden ser blancos selectivos en la terapéutica.

International Journal of Morphology

versión On-line ISSN 0717-9502

Los Pericitos: Nuevos Enfoques en la Terapia Regenerativa, Patología Cerebrovascular y Cáncer, leer acá

Células Madre Mesenquimales CMMs ahora llamadas Células Medicinales de Señalamiento.

Las células madre mesenquimales,  son células "no hematopoyéticas, multipotentes y autorrenovables" con aplicaciones clínicas múltiples y variadas, las cuales cada día aumentan para fortuna de Médicos y pacientes.

La manipulación y medios de cultivo permiten direccionar al tejido requerido para implantar luego en el paciente aquejado de una especifica patología.

El Profesor Arnold Caplan MD., descubridor de estas células, recomienda ahora que en vez de llamarse Células Madre Mesenquimales, es mejor llamarlas Células Medicinales de Señalización o Comunicación.

Pericito en color azul turquesa precursores de las Células Mesenquimales 

El Profesor Caplan refiere que esta clase especial de células (Mesenquimales) no tienen nada que ver con el concepto de Células Madre, que su importancia es en el efecto paracrino (local) de corta duración, pero de efectos a largo plazo.

CÉLULAS MADRE, SU POTENCIAL

Arnold Caplan, profesor de biología y director del Centro de Investigación Musculoesquélico en la Universidad de Case Western Reserve (Cleveland, Estados Unidos), se ha destacado por estudiar el desarrollo, la maduración y el envejecimiento del cartílago, hueso, piel y otros tejidos mesenquimales.

Todas las células madre mesenquimales (MSC, por sus siglas en inglés) –que pueden diferenciarse en diversos tipos de células– forman parte del sistema circulatorio. Según el doctor Caplan, todas las células del vaso sanguíneo reflejan el tejido en las cuales ellas funcionan, es por esto que cada tejido es diferente, y “las células de los vasos sanguíneos son claramente diferentes”.

Ingeniería de Tejidos y Medicina Regenerativa

En este sentido, los estudios clínicos están avanzando. Al momento se han encontrado beneficios con el uso de las MSC para el estroma (tejido) a través del trasplante de médula ósea, así como también para el corazón para prevenir infartos (isquemia), para el cerebro evitando el ictus (isquemia), para la médula espinal con la regeneración axonal, para los pulmones aliviando el asma y la inflamación, para la función renal, de tendones y en personas diabéticas.

Las MSC son uno de los descubrimientos más importantes en el área de medicina regenerativa y terapia celular, ya que no solo poseen la capacidad de una célula madre normal sino que se ha visto que no producen una respuesta inmune o un rechazo en el huésped y también tienen importantes propiedades inmunomoduladoras, es decir, “son capaces de suprimir la respuesta inmune en el paciente, por lo que podrían ser usadas en el tratamiento de enfermedades autoinmunes como la artritis reumatoide, por ejemplo”

Sus principales efectos son:

1. Antiinflamatorias
2. Inmunomoduladoras
3. Regenerativas

Para conocer más acerca del Prof. Arnold Caplan favor leer acá